У нашій статті ми розглянемо будову прокаріотів і еукаріотів. Ці організми істотно відрізняються рівнем організації. А причина цього - особливості структури генетичної інформації.

Особливості будови клітин прокаріотів

Прокариотами називають будь-які живі організми, клітини яких не містять ядра. З представників п'яти сучасних до них належать тільки одне - Бактерії. Прокаріоти, будова яких ми розглядаємо, також включають представників синьо-зелених водоростей і архей.

Незважаючи на відсутність в їх клітинах оформленого ядра, генетичний матеріал вони містять. Це дозволяє зберігати і передавати спадкову інформацію, але обмежує різноманітність способів розмноження. Відтворення всіх прокаріотів відбувається шляхом ділення їх клітини надвоє. До митозу і мейозу вони не здатні.

Будова прокаріотів і еукаріотів

Особливості будови прокаріотів і еукаріотів, які їх відрізняють, досить істотні. Крім структури генетичного матеріалу, це стосується і багатьох органел. Еукаріоти, до яких відносяться рослини, гриби і тварини, містять в цитоплазмі мітохондрії, комплекс Гольджі, ендоплазматичнийретикулум, багато пластиди. У прокаріот вони відсутні. Клітинна стінка, яка є і у тих, і у інших, відрізняється хімічним складом. У бактерій в її склад входять складні вуглеводи пектин або муреин, в той час як у рослин її основу становить целюлоза, а у грибів - хітин.

Історія відкриття

Особливості будови і життєдіяльності прокаріотів стали відомі вченим тільки в 17 столітті. І це незважаючи на те, що ці істоти існували на планеті з моменту її зародження. У 1676 році їх вперше розглянув в оптичний мікроскоп його творець Антоні ван Левенгук. Як і всіх мікроскопічних організмів, вчений назвав їх "анімалікуламі". Термін "бактерії" з'явився тільки на початку 19 століття. Його запропонував відомий німецький натураліст Християн Еренберг. Поняття "прокаріоти" виникло пізніше, в епоху створення електронного мікроскопа. Причому спочатку вчені встановили факт відмінності в будові генетичного апарату клітин різних істот. Е. Чаттон в 1937 році запропонував об'єднати за цією ознакою організми в дві групи: про- і еукаріоти. Цей поділ існує і по сьогоднішній день. У другій половині 20 століття було відкрито відмінність серед самих прокаріотів: архей і бактерій.

Особливості поверхневого апарату

Поверхневий апарат прокаріотів складається з мембрани і клітинної стінки. Кожна з цих частин має свої особливості. Їх мембрана утворена подвійним шаром ліпідів і білків. Прокаріоти, будова яких досить примітивно, мають два типи будови клітинної стінки. Так, у грампозитивних бактерій вона складається в основному з пептидоглікану, має товщину до 80 нм і щільно прилягає до мембрани. Характерною рисою цієї структури є і наявність в ній пір, через які проникає ряд молекул. Клітинна стінка грамнегативних бактерій дуже тонка - максимум до 3 нм. Вона прилягає до мембрани нещільно. У деяких представників прокаріот зовні знаходиться ще і слизова капсула. Вона захищає організми від висихання, механічних пошкоджень, створює додатковий осмотичний бар'єр.

органели прокаріотів

Будова клітини прокаріотів і еукаріотів має свої суттєві відмінності, які перш за все полягають в наявності певних органел. Ці постійні структури визначають рівень розвитку організмів в цілому. У прокаріотів більшість з них відсутній. Синтез білка в даних клітинах відбувається рибосомах. У водних прокаріотів містяться аеросоми. Це газові порожнини, які забезпечують плавучість і регулюють ступінь занурення організмів. Тільки в клітинах прокаріотів містяться Мезосома. Ці складки цитоплазматичної мембрани виникають тільки під час використання хімічних методів фіксації під час підготовки до мікроскопії. Органеллами руху бактерій і архей є вії або джгутики. А прикріплення до субстрату здійснюють пили. Ці структури, утворені білковими циліндрами, ще називають ворсинками і фімбріями.

Що таке нуклеоид

Але найсуттєвіша відмінність має будову гена прокаріотів і еукаріотів. мають всі ці організми. У еукаріот вона знаходиться всередині оформленого ядра. Ця двумембранная органела має власний матрикс, який називається нуклеоплазма, оболонку і хроматин. Тут здійснюється не тільки зберігання генетичної інформації, але і синтез молекул РНК. У ядерцях з них в подальшому формуються субодиниці рибосом - органел, що відповідають за синтез білка.

Будова генів прокаріотів простіше. Їх спадковий матеріал представлений нуклеоїдом або ядерної областю. ДНК у прокаріотів не упаковані в хромосоми, а мають кільцеву замкнуту структуру. До складу нуклеоида також входять молекули РНК і білка. Останні за функціями нагадують гистони еукаріот. Вони беруть участь в подвоєнні ДНК, синтезі РНК, відновленні хімічної структури і розривів нуклеїнових кислот.

особливості життєдіяльності

Прокаріоти, будова яких не відрізняється складністю, здійснюють досить складні процеси життєдіяльності. Це харчування, дихання, відтворення собі подібних, рух, обмін речовин ... І на все це здатна лише одна мікроскопічна клітина, розміри якої коливаються в межах від до 250 мкм! Так що говорити про примітивність можна тільки відносно.

Особливості будови прокаріотів обумовлюють і механізми їх фізіології. Наприклад, вони здатні отримувати енергію трьома способами. Першим є бродіння. Його здійснюють деякі бактерії. В основі цього процесу лежать окислювально-відновні реакції, в ході яких синтезуються молекули АТФ. Це хімічна сполука, при розщепленні якого в кілька етапів виділяється енергія. Тому його не даремно називають "клітинним акумулятором". Наступним способом є дихання. Суть цього процесу полягає в окисленні органічних речовин. Деякі прокаріоти здатні до фотосинтезу. Їх прикладами є синьо-зелені водорості і, які містять в клітинах пластиди. А ось археї здатні до бесхлорофильное фотосинтезу. В ході цього процесу не відбувається фіксація вуглекислого газу, а безпосередньо утворюються молекули АТФ. Тому, по суті, це справжнє фотофосфорилювання.

Тип харчування

форми розмноження

Прокаріоти, будова яких представлено однією клітиною, розмножуються шляхом її поділу на дві частини або брунькуванням. Ця особливість обумовлена \u200b\u200bі структурою їх Процесу бінарного розподілу передує подвоєння, або реплікація ДНК. При цьому молекула нуклеїнової кислоти спочатку розкручується, після чого кожна нитка дублюється по Утворилися в результаті цього хромосоми розходяться до полюсів. Клітини збільшуються в розмірах, між ними утворюється перетяжка і далі відбувається їх остаточне відокремлення. Деякі бактерії також здатні до утворення клітин безстатевого розмноження - суперечка.

Бактерії і археї: відмітні ознаки

Довгий час археї разом з бактеріями були представниками Царства дробянки. І дійсно, у них багато схожих рис будови. Це перш за все розміри і форма їх клітин. Однак біохімічні дослідження показали, що у них є ряд схожих рис з еукаріотамі. Це природа ферментів, під дією яких відбуваються процеси синтезу РНК і білкових молекул.

Археї освоїли практично всі місця існування. Особливо вони різноманітні в складі планктону. Спочатку всіх архей відносили до групи екстремофіл, оскільки вони здатні жити і в гарячих джерелах, і в водоймах з підвищеною солоністю, і на глибинах зі значним тиском.

Значення прокаріотів у природі та житті людини

Роль прокаріотів в природі значна. Перш за все вони є першими живими організмами, які виникли на планеті. Вчені встановили, що бактерії і археї виникли близько 3,5 млрд років тому. Теорія симбиогенеза передбачає, що від них відбулися і деякі органели еукаріотичних клітин. Зокрема, мова йде про пластидах і мітохондріях.

Багато прокаріоти знаходять своє застосування в біотехнології з метою отримання лікарських засобів, антибіотиків, ферментів, гормонів, добрив, гербіцидів. Людина здавна використовує корисні властивості молочнокислих бактерій для виготовлення сиру, кефіру, йогурту, квашених продуктів. За допомогою цих організмів здійснюється очищення водойм і грунтів, збагачення руд різних металів. Бактерії формують мікрофлору кишечника людини і багатьох тварин. Поряд з археями вони здійснюють кругообіг багатьох речовин: азоту, заліза, сірки, водню.

З іншого боку, багато бактерії є збудником небезпечних захворювань, регулюючи чисельність багатьох видів рослин і тварин. До них відносяться чума, сифіліс, холера, сибірська виразка, дифтерія.

Отже, прокариотами називають організми, клітини яких позбавлені оформленого ядра. Їх генетичний матеріал представлений нуклеоїдом, що складається з кільцевої молекули ДНК. Із сучасних організмів до прокаріотів відносяться бактерії і археї.

клітка бактерії

Прокаріотичні клітини - це найбільш примітивні, дуже просто влаштовані, що зберігають риси глибокої давнини організми. До прокаріотів (або доядерних) організмам відносять бактерії та синьо-зелені водорості (ціанобактерії). На підставі спільності будови і різких відмінностей від інших клітин їх виділяють в самостійне царство дробянки.

Розглянемо будову клітини прокаріотів на прикладі бактерій.

Генетичний апарат представлений ДНК єдиною кільцевої хромосоми, знаходиться в цитоплазмі і не відмежований від неї оболонкою. Такий аналог ядра називають нуклеоїдом. ДНК не утворює комплексів з білками і тому все гени, що входять до складу хромосоми, "працюють", тобто з них безперервно зчитується інформація.

Прокаріотична клітина оточена мембраною, яка відділяє цитоплазму від клітинної стінки, утвореної зі складного, високополімерних речовини. У цитоплазмі органел мало, але присутні численні дрібні рибосоми (бактеріальні клітини містять від 5000 до 50 000 рибосом).

Цитоплазма пронизана мембранами, що утворять ендоплазматичну мережу, в ній і знаходяться рибосоми, здійснюють синтез білків.

Внутрішня частина клітинної стінки представлена \u200b\u200bплазматичноїмембраною, випинання якої в цитоплазму утворюють Мезосома, які беруть участь в побудові клітинних перегородок, репродукції, і є місцем прикріплення ДНК. Дихання у бактерій здійснюється в Мезосома, у синьо-зелених водоростей в цитоплазматичних мембранах.

У багатьох бактерій всередині клітини відкладаються запасні речовини: полісахариди, жири, поліфосфати. Резервні речовини, включаючись в обмін речовин, можуть продовжувати життя клітини за відсутності зовнішніх джерел енергії.

Будова клітини прокаріотів

(1-клітинна стінка, 2-зовнішня цитоплазматична мембрана, 3-хромосома (кільцева молекула ДНК), 4-рибосома, 5-Мезосоми, 6-впячивание зовнішньої цітоплазмотіческой мембрани, 7-вакуолі, 8-джгутики, 9-стопки мембран, в яких здійснюється фотосинтез)

Як правило, бактерії розмножуються поділом надвоє. Після подовження клітини поступово утворюється поперечна перегородка, закладаються в напрямку зовні всередину, потім дочірні клітини розходяться або залишаються пов'язаними в характерні групи - ланцюжки, пакети і т.д. Бактерія - кишкова паличка кожні 20 хвилин подвоює свою чисельність.

Для бактерій характерно спорообразование. Воно починається з отшнуровиванія частини цитоплазми від материнської клітини. Отшнуроваться частина містить один геном і оточена цитоплазматичної мембраною. Потім навколо суперечки виростає клітинна стінка, нерідко багатошарова. У бактерій спостерігається статевий процес у формі обміну генетичною інформацією між двома клітинами. Статевий процес підвищує спадкову мінливість мікроорганізмів.

Форма прокаріотів клітин не так вже й різноманітна. Круглі клітини називаються коки. Таку форму можуть мати як археї, так і еубактеріі. Стрептококи - це коки, витягнуті в ланцюжок. Стафілококи - це «грона» коків, диплококки -коккі, об'єднані по дві клітини, тетради - по чотири, і сарціни - по вісім. Палочкообразниє бактерії називаються бацилами. Дві палички - діплобацілли, витягнуті в ланцюжок - стрептобацили. Ще виділяють корінеформние бактерії (з розширенням на кінцях, схожим на булаву), спірили (довгі завиті клітини), вібріони (коротенькі загнуті клітини) і спірохети (завиваються не так, як спірили).

Виділяють 4 основні форми клітин:

1) Коки - бактерії, що мають сферичну форму. Сферичні бактерії після поділу можуть утворювати:

а) диплококки - дві клітини в одній капсулі. Представники: пневмокок - збудник пневмонії;

б) стрептококи - освічені кокками у вигляді ланцюжка. Представники: збудники ангіни і скарлатини;

в) стафілококи - нагадують виноградне гроно. Представники: різні штами стафілококів викликають фурункульоз, запалення легенів, харчові отруєння та деякі інші захворювання.

2) Бацили - прямі, паличкоподібні бактерії:

а) неспорообразующие палички називають бактеріями. Представники: звичайні кишкові симбіонти, збудники черевного тифу, бульбочкові бактерії;

б) спороутворюючі палички називають бацилами. Представники: дуже багато в грунті, наприклад, азотофиксирующие бактерії, збудники сибірської виразки, збудник туберкульозу - паличка Коха.

3) Спірілли, спірохети - спіралевидної форми.

а) спірили - спіральні палички з одним джгутиком. Представники: звичайні мешканці ротової порожнини.

б) спірохети - форма клітин дуже складна, але є відмінності за способом пересування. Представники: звичайні мешканці ротової порожнини, збудник сифілісу.

4) Вібріони - короткі палички, завжди вигнуті у вигляді коми. Представники: збудник холери.

Прокаріоти з'явилися на Землі близько 3,5 млрд років тому і були, ймовірно, першою клітинної формою життя, давши початок сучасним прокариотам і еукаріотів.

Прокаріоти або доядерние клітини - перші живі організми на Землі. Незважаючи на примітивну будівлю прокариотической клітини, бактерії, археї і ціанобактерії змогли дожити до наших днів.

компоненти

Прокаріоти складаються з трьох компонентів:

• оболонки;
• цитоплазми;
• генетичного матеріалу.

Оболонку прокаріотів утворюють три шари:

• плазмалемма - тонка мембрана, що покриває цитоплазму;
• клітинна стінка - жорстка зовнішня оболонка, яка містить білок муреин;
• капсула - захисна структура, що складається з полісахаридів або білків.

Капсула (слизовий шар, чохол) - необов'язковий компонент клітини. Утворюється для захисту від несприятливих умов, наприклад, висихання або заморозків. Це додатковий бар'єр, здатний захистити клітину від вірусів (бактеріофагів).

У деяких бактерій капсула служить додатковим джерелом запасу речовин.

Рис. 1. Оболонка прокаріотів.

Цитоплазма прокаріотів - гелевидний речовина, що містить:

ТОП-2 статтіякі читають разом з цією

• неорганічні речовини;
• білки;
• полісахариди;
• метаболіти (продукти метаболізму).

Головною особливістю будови клітини прокаріотів є відсутність ядра. Генетична інформація в вигляді кільцевої ДНК зберігається безпосередньо в цитоплазмі і утворює нехарактерну для еукаріотів структуру - нуклеоїд.
Крім нуклеоида в цитоплазмі прокаріотів постійно знаходяться:

• рибосоми - структури, що складаються з двох субодиниць, які здійснюють біосинтез білка;
• мезосоми - складка плазмалемми, що здійснює реплікацію ДНК і клітинне дихання (аналог мітохондрії);
• органели руху - довгі джгутики, що складаються з білка флажеліну, і короткі пили, утворені білком пилина.

У цитоплазмі крім органел можуть перебувати запаси речовин - включення:

• глікоген;
• крохмаль;
• волютин (метахроматін) - гранули поліфосфорною кислоти;
• жирові краплі;
• сірка.

Плазміди - непостійні структури прокаріотів. Складаються з невеликих окремих молекул ДНК, якими бактерії можуть обмінюватися в ході горизонтального переносу генів.

Рис. 2. Органела доядерних клітини.

розподіл

Прокаріоти розмножуються прямим або бінарним поділом - амитозе. До цього процесу клітина ніяк не готуються. Розподіл починається з подвоєння кільцевої ДНК на Мезосоми без освіти хромосом.
Процес умовно можна розділити на дві стадії:

• каріокінез - реплікація і розбіжність ДНК;
• цитокинез - поділ шляхом перетяжки всього вмісту клітини.

Кожній дочірній клітині дістається по одному кільцю ДНК. Однак інші структури розподіляються нерівномірно.

Рис. 3. Розподіл бактерії.

ДНК бактерій, складова нуклеоид, може включати кілька мільйонів нуклеотидів. Однак бактерії швидко пристосовуються до несприятливих умов завдяки постійному обміну генами, що знаходяться в коротких ДНК плазмід.

Що ми дізналися?

З уроку 10 класу дізналися про будову і функціональне призначення органел клітини прокаріотів. До прокаріотів відносяться бактерії, ціанобактерії і археї. Вони не мають ядра, генетична інформація розташовується безпосередньо в цитоплазмі у вигляді поплутаної структури - нуклеоида. Крім однієї кільцевої ДНК в клітинах можуть перебувати невеликі молекули ДНК у вигляді плазмід. Прокаріоти розмножуються за допомогою амітозу і здатні обмінюватися генами.

Тест по темі

оцінка доповіді

Середня оцінка: 3.9. Всього отримано оцінок: 342.

До прокаріотів відносяться архебактерии, бактерії і синьо-зелені водорості. прокаріоти - одноклітинні організми, у яких відсутні структурно оформлене ядро, мембранні органели і мітоз.

Розміри - від 1 до 15 мкм. Основні форми: 1) коки (кулясті), 2) бацили (паличкоподібні), 3) вібріони (зігнуті у вигляді коми), 4) спірили і спірохети (спірально закручені).

1 - коки; 2 - бацили; 3 - вібріони; 4-7 - спірили і спірохети.

1 - цитоплазматична мемб-рана; 2 - клеточ-ва стінка; 3 - слізіс-тая кап-сула; 4 - цито-плазма; 5 - хромо-Зімніть ДНК; 6 - рибосоми; 7 - мезо-сома; 8 - фото-синтетичні-етичні мемб-рани; 9 - вклю-чення; 10 - палю-тики; 11 - пили.

Бактеріальна клітина обмежена оболонкою. Внутрішній шар оболонки представлений цитоплазматичної мембраною (1), над якою знаходиться клітинна стінка (2); над клітинною стінкою у багатьох бактерій - слизова капсула (3). Будова і функції цитоплазматичної мембрани еукаріотичної і прокаріотів клітин не відрізняються. Мембрана може утворювати складки, звані мезосоми (7). Вони можуть мати різну форму (мішковидні, трубчасті, пластинчасті і ін.).

На поверхні мезосом розташовуються ферменти. Клітинна стінка товста, щільна, жорстка, складається з муреина (Головний компонент) та інших органічних речовин. Муреин є правильну мережу з паралельних полісахаридних ланцюгів, зшитих один з одним короткими білковими ланцюжками. Залежно від особливостей будови клітинної стінки бактерії поділяються на грампозитивні (Фарбуються за Грамом) та грамнегативні (Не фарбує). У грамнегативних бактерій стінка тонше, влаштована складніше і над муреіновим шаром зовні є шар ліпідів. Внутрішнє простір заповнений цитоплазмой (4).

Генетичний матеріал представлений кільцевими молекулами ДНК. Ці ДНК можна умовно розділити на «хромосомні» і плазмідні. «Хромосомная» ДНК (5) - одна, прикріплена до мембрани, містить кілька тисяч генів, на відміну від хромосомних ДНК еукаріот вона не лінійна, не пов'язана з білками. Зона, в якій розташована ця ДНК, називається нуклеоїдом. плазміди - позахромосомних генетичні елементи. Являють собою невеликі кільцеві ДНК, не пов'язані з білками, які не прикріплені до мембрани, містять невелику кількість генів. Кількість плазмід може бути різним. Найбільш вивчені плазміди, що несуть інформацію про стійкість до лікарських препаратів (R-фактор), які беруть участь в статевому процесі (F-фактор). Плазміда, здатна об'єднуватися з хромосомою, називається епісоми.

У бактеріальній клітині відсутні всі мембранні органели, характерні для еукаріотичної клітини (мітохондрії, пластиди, ЕРС, апарат Гольджі, лізосоми).

У цитоплазмі бактерій знаходяться рибосоми 70S-типу (6) і включення (9). Як правило, рибосоми зібрані в полісоми. Кожна рибосома складається з малої (30S) та великий субодиниць (50S). Функція рибосом: збірка поліпептидного ланцюжка. Включення можуть бути представлені грудочки крохмалю, глікогену, волютина, ліпідними краплями.

У багатьох бактерій є джгутики (10) і пили (фимбрии) (11). Джгутики не обмежені мембраною, мають хвилясту форму і складаються зі сферичних субодиниць білка флажеліну. Ці субодиниці розташовані по спіралі і утворюють порожнистий циліндр діаметром 10-20 нм. Джгутик прокаріотів за своєю структурою нагадує одну з мікротрубочок еукаріотичного джгутика. Кількість і розташування джгутиків може бути різним. Пили - прямі ниткоподібні структури на поверхні бактерій. Вони тонше і коротше джгутиків. Являють собою короткі порожнисті циліндри з білка пилина. Пили служать для прикріплення бактерій до субстрату і один до одного. Під час кон'югації утворюються особливі F-пили, за якими здійснюється передача генетичного матеріалу від однієї бактеріальної клітини до іншої.

спорообразование у бактерій - спосіб переживання несприятливих умов. Спори формуються зазвичай по одній всередині «материнської клітини» і називаються Ендоспори. Спори мають високу стійкість до радіації, екстремальних температур, висушування та інших факторів, що викликають загибель вегетативних клітин.

Розмноження. Бактерії розмножуються безстатевим способом - діленням «материнської клітини» надвоє. Перед поділом відбувається реплікація ДНК.

Рідко у бактерій спостерігається статевий процес, при якому відбувається рекомбінація генетичного матеріалу. Слід підкреслити, що у бактерій ніколи не утворюються гамети, не відбувається злиття вмісту клітин, а має місце передача ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнта. Розрізняють три способи передачі ДНК: кон'югація, трансформація, трансдукція.

- односпрямований перенесення F-плазміди від клітини-донора в клітку-реципієнта, що контактують один з одним. При цьому бактерії з'єднуються один з одним особливими F-пілямі (F-фімбріями), по каналах яких фрагменти ДНК і переносяться. Кон'югацію можна розбити на наступні етапи: 1) розкручування F-плазміди, 2) проникнення однієї з ланцюгів F-плазміди в клітку-реципієнта через F-пилю, 3) синтез комплементарної ланцюга на матриці одноцепочечной ДНК (відбувається як в клітці-донора (F +), так і в клітці-реципієнті (F -)).

трансформація - односпрямований перенесення фрагментів ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнта, що не контактують один з одним. При цьому клітина-донор або «виділяє» із себе невеликий фрагмент ДНК, або ДНК потрапляє в навколишнє середовище після загибелі цієї клітини. У будь-якому випадку ДНК активно поглинається клітиною-реципієнтом і вбудовується у власну «хромосому».

трансдукція - перенесення фрагмента ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнта за допомогою бактеріофагів.

віруси

Віруси складаються з нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і білків, що утворюють оболонку навколо цієї нуклеїнової кислоти, тобто являють собою нуклеопротеїдні комплекс. До складу деяких вірусів входять ліпіди і вуглеводи. Віруси містять завжди один тип нуклеїнової кислоти - або ДНК, або РНК. Причому кожна з нуклеїнових кислот може бути як одноцепочечной, так і двухцепочечной, як лінійної, так і кільцевої.

Розміри вірусів - 10-300 нм. Форма вірусів: куляста, паличкоподібна, ниткоподібна, циліндрична та ін.

капсид - оболонка вірусу, утворена білковими субодиницями, укладеними певним чином. Капсид захищає нуклеїнових кислот вірусу від різних впливів, забезпечує осадження вірусу на поверхні клітини-господаря. суперкапсид характерний для сложноорганізованних вірусів (ВІЛ, віруси грипу, герпесу). Виникає під час виходу вірусу з клітини-господаря і являє собою модифікований ділянку ядерної або зовнішньої цитоплазматичної мембрани клітини-хазяїна.

Якщо вірус знаходиться всередині клітини-господаря, то він існує в формі нуклеїнової кислоти. Якщо вірус знаходиться поза клітини-господаря, то він являє собою нуклеопротеїдні комплекс, і ця вільна форма існування називається вирионом. Віруси мають високу специфічність, тобто вони можуть використовувати для своєї життєдіяльності строго певне коло господарів.

У циклі репродукції вірусу можна виділити наступні стадії.

1. Осадження на поверхні клітини-господаря.
2. Проникнення вірусу в клітину-господаря (можуть потрапити в клітку-господаря шляхом: а) «ін'єкції», б) розчинення оболонки клітини вірусними ферментами, в) ендоцитозу; потрапивши всередину клітини вірус переводить її білок-синтезує апарат під власний контроль).
3. Вбудовування вірусної ДНК в ДНК клітини-господаря (у РНК-вірусів перед цим відбувається зворотна транскрипція - синтез ДНК на матриці РНК).
4. Транскрипція вірусної РНК.
5. Синтез вірусних білків.
6. Синтез вірусних нуклеїнових кислот.
7. Самосборка і вихід з клітини дочірніх вірусів. Потім клітка або гине, або продовжує існувати і виробляти нові покоління вірусних частинок.

Вірус імунодефіциту людини вражає головним чином CD 4 лімфоцити (хелпери), на поверхні яких є рецептори, здатні зв'язуватися з поверхневим білком ВІЛ. Крім того, ВІЛ проникає в клітини ЦНС, нейроглії, кишечника. Імунна система організму людини втрачає свої захисні властивості і виявляється не в змозі протистояти збудникам різних інфекцій. Середня тривалість життя інфікованої людини становить 7-10 років.

Джерелом зараження служить тільки людина - носій вірусу імунодефіциту. СНІД передається статевим шляхом, через кров і тканини, що містять вірус імунодефіциту, від матері до плоду.

Перейти до лекції №8 «Ядро. хромосоми »

Перейти до лекції №10 «Поняття про обмін речовин. Біосинтез білків »

Малюнок 1 - Зображення клітини прокаріотів

Малюнок 4 - Будова джгутика грамнегативних бактерій.
1 - нитка; 2 - гак; 3 - базальне тіло; 4 - стрижень; 5 - L-кільце; 6 - P-кільце; 7 - S-кільце; 8 - M-кільце; 9 - ЦПМ; 10 - Периплазма; 11 - пептидоглікановому шар; 12 - зовнішня мембрана

Будова клітин нижчих прокариотов значно простіше (рис.1). При цьому різну будову ядерного апарату не є єдиною ознакою, що відрізняє еукаріотичну клітку від прокариотической.

Одним з основних структурних компонентів клітини прокаріотів є клітинна оболонка (Рис. 2, 3). До складу клітинної оболонки бактерій входять складні молекулярні комплекси, що складаються з білків, полісахаридів і жироподібних речовин. Будучи жорсткої, вона служить як би скелетом клітини, надаючи їй певну форму. Клітинна оболонка прокариотов утворює своєрідний бар'єр на шляху проходження розчинених речовин з навколишнього середовища всередину клітини. Клітини ціанобактерій покриті еластичною пектиновой оболонкою. У деяких видів бактерій на поверхні клітини утворюється шар слизу, який утворює як би футляр - капсулу .

До числа поверхневих структур клітин багатьох бактерій відносяться джгутики - органи руху, що представляють собою довгі дуже тонкі нитки, спіральні, хвилясті або вигнуті (рис. 4).

Малюнок 3 - Клітинна стінка грамнегативних бактерій (А) і будова молекули ліпополісахариди (Б).
А. Клітинна стінка грамнегативних бактерій 1 - цитоплазматична мембрана; 2 - пептидоглікановому шар; 3 - Периплазма; 4 - молекули білків; 5 - фосфолипид; 6 - липополисахарид.
Б. Будова молекули липополисахарида 1 - ліпід А; 2 - внутрішнє полісахаридно ядро; 3 - зовнішнє полісахаридно ядро; 4 - О-антиген

Довжина джгутиків може у багато разів перевищувати довжину тіла бактерії. Кількість і розташування джгутиків є характерним видовою ознакою. Деякі види бактерій мають один джгутик ( монотрихи ), У інших джгутики розташовуються пучками на одному або обох кінцях клітини ( лофотрихи ), У третіх є по одному жгутику на обох кінцях клітини ( амфітріхі ), У четвертих вони покривають всю поверхню клітини ( перитрихи ).

До оболонці впритул прилягає цитоплазматическая мембрана. Вона володіє виборчої проникністю - пропускає всередину клітини і відводить з неї певні речовини. Завдяки такій здатності, мембрана відіграє роль органели, концентрує живильні речовини всередині клітини і сприяє виведенню назовні продуктів життєдіяльності. Усередині клітини завжди спостерігається підвищений в порівнянні з навколишнім середовищем осмотичнийтиск. Цитоплазматична мембрана забезпечує його сталість. Крім того, вона є місцем локалізації ряду ферментних систем, зокрема окислювально-відновних ферментів, пов'язаних з отриманням енергії (у еукаріотів вони знаходяться в мітохондріях). На відміну від клітин еукаріотів, в прокариотической клітці відсутній розподіл її на відсіки. Клітини прокаріотів не мають ні комплексу Гольджі, ні мітохондрій, не спостерігається у них і спрямованого руху цитоплазми. Явища пиноцитоза і фагоцитозу прокариотам не властиві. З органел тільки рибосоми аналогічні рибосомам еукаріотів.

У багатьох бактеріальних клітинах виявлені особливі мембранні структури - мезосома , Що утворилися в результаті втягування цитоплазматичної мембрани всередину клітини. Роль їх досі остаточно не з'ясована. Існують припущення про участь мезосом в найважливіших внутрішньоклітинних процесах поділу клітини, синтезу речовин клітинної оболонки, в енергетичному обміні.