Прокаріоти - клітини, будова, геном, розмноження

Термін «прокаріоти, або доядерние» об'єднує групу одноклітинних живих організмів, які не мають чітко оформленого ядра і інших внутрішньоклітинних мембранних органоїдів. Тільки у ціанобактерій, здатних здійснювати фотосинтез. є спеціальні сплощені цистерни всередині клітини (хлоропласти). Надцарство Прокаріоти об'єднує царство Бактерій і царство ціанобактерій. У деяких систематиках бактерії і ціанобактерії віднесені до царства дробянки, в яке включені також археї, мікоплазми, рикетсії, тощо У багатоклітинних рослин з'явилися в ході еволюційних перетворень пластиди і мітохондрії, які, на думку багатьох вчених, є видозміненими прокариотическими клітинами. Вважається, що в процесі еволюції рослин ціанобактерії (синьо-зелені водорості) стали першими автотрофними рослинами на Землі.

В даний час за типом харчування розрізняють прокаріоти-автотрофи, хемоавтотрофи, органотрофи і паразити. Перетворюючи різні сполуки, прокаріоти отримують необхідну для них енергію і поживні речовини. Більшість з них здійснює це, окислюючи готові органічні речовини (органотрофи). Деякі прокаріоти, наприклад, безбарвні сірчані бактерії, железобактерии, нитрифицирующие бактерії, отримують енергію за рахунок окислення неорганічних речовин. Це хемоавтотрофи. Інші прокаріоти-автотрофи, подібно до рослин, синтезують органічні сполуки з неорганічних, використовуючи енергію світла, як зелені сірчані бактерії і ціанобактерії.

Будова і розмноження

Розміри клітин прокаріотів становить кілька мікрометрів, тому побачити їх можна тільки при мікроскопії. Клітини прокаріотів мають характерну будову. Цитоплазма прокаріотів відмежована від зовнішнього середовища мембраною. Але клітини позбавлені ядерної оболонки, а носієм спадкової інформації є одна молекула ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота), упакована без участі нуклеопротеинов. Тому робота генів регулюється через метаболічні сполуки. Особливістю прокариот є те, що ці організми здатні обмінюватися генами безпосередньо між собою або за допомогою вірусів-бактеріофагів. Одна велика кільцева молекула ДНК, що містить геном прокаріотів, розташована приблизно в центральній частині клітини. Прокаріоти не мають мітохондрій. Але у них присутні в структурі джгутики для пересування, плазміди, газові вакуолі. Тільки у ціанобактерій в цитоплазмі укладені особливі структури - хлоропласти, в яких відбувається фотосинтез. Форма клітин прокаріотів різноманітна. Вони можуть мати вигляд прямих або вигнутих паличок, кульок. У більшості випадків в природних умовах клітини прокаріотів зібрані в групи і утворюють колонії, схожі на грона, нитки, тощо Бактерії можуть бути нерухомі або рухатися за допомогою джгутиків.

При розмноженні прокаріотів відбувається розподіл клітини навпіл, іноді брунькування.

Прокаріоти розмножуються з величезною швидкістю. Так, при сприятливих умовах їх клітини діляться кожні 20-30 хвилин. Тому вони здатні швидко збільшувати свою чисельність за короткий проміжок часу. При несприятливих умовах на поверхні бактеріальної клітини утворюється щільна багатошарова оболонка. Усі життєві процеси припиняються в клітці, вона не ділиться. Так формується спору. У вигляді суперечки прокаріотична клітина може жити тривалий час, вона витримує дію високих або низьких температур, посуху. При сприятливих умовах оболонка суперечки руйнується, і процеси життєдіяльності в клітці поновлюються.

Бактерії-прокаріоти поширені всюди. Вони розселяються на поверхні або всередині інших організмів (людей, тварин, рослин), у великій кількості зустрічаються в грунті, прісних і солоних водоймах. Наприклад, всього лише один грам грунту містить мільйон клітин бактерій. Величезна кількість їх міститься в одиниці об'єму води або атмосферного повітря.