10 клас Середа 21 жовтня

 Тема уроку: Прокаріотичні організми: археї та бактерії. Особливості їхньої організації та функціонування.

Опрацювати п.12, 13, ст.47-54.

1. За матеріалом підручника і додатковою інформацією записати опорний конспект у зошит.

2. У зошиті скласти порівняльну таблицю 👇

Фото опорного конспекту, заповненої таблиці у зошиті, виконаного завдання надіслати на електронну пошту kovalevskayana1991@gmail.com до 21 жовтня 17.00

Пригадайте! Хто такі прокаріоти?

Знайомтеся!

Карл Воуз (1928—2012) — американський біолог, поділив всі організми на домени Бактерії, Археї та Еукаріоти. До його досліджень живу природу поділяли на два надцарства — Прокаріоти та Еукаріоти. Філогенетичне дерево життя, збудоване Воузом, показує значну різноманітність світу мікроорганізмів.

Тридоменна система живого світу 

·         1977 року американським мікробіологом Карлом Воузом була запропонована трьохдоменна система органічного світу, за якої клітинні форми життя об’єднуються у три домени: Археї, Бактерії та Еукаріоти.

·         К. Воуз вважав, що, зважаючи на відмінності у певних генах, ці три групи відділилися від спільного предка зі слаборозвинутим генетичним апаратом.

·         Кожній групі дослідник надав статус домену і розділив на кілька царств. За результатами досліджень ця система біла доопрацьована, доповнена і відредагована в 1990 та 2016 роках.

Домен — це таксон найвищого рангу, який включає кілька царств живих організмів.

 

·           Клітинні форми життя поділили на три домени — Бактерії, Археї та Еукаріоти.

·         Віруси виділили як окремий таксон Vira, який об’єднує неклітинні форми життя й за рангом відповідає домену.

·         Американський вчений Карл Воуз запропонував поділ прокаріотів на бактерій (еубактерій) і архей (архебактерій) через  істотні генетичні відмінності між цими групами.

Така класифікація найбільш точно відбиває сучасні уявлення про виникнення й еволюцію основних груп живих організмів.

Новини науки

У зразках води й ґрунту, взятих на території заводу з переробки пластикових пляшок, було знайдено бактерії невідомого раніше виду ідеонела (Ideonella sakaiensis). Ці бактерії для свого живлення використовують пластик, розкладаючи його на безпечні для природи компоненти. Науковці підрахували, що бактерії здатні розкласти пластиковий пакет із найпоширенішого пластику поліетилентерефталату всього за 6 тижнів. Таку властивість бактерії розвинули упродовж останнього десятиліття — це їхня відповідь на велику кількість їжі нового типу. Як зазначають мікробіологи, бактерії мають вражаючу здатність адаптуватися до навколишнього середовища.

Археї відрізняються від Бактерій особливостями РНК та біохімії. їх вважають одними з найдавніших організмів на Землі. Населяють переважно середовища з екстремальними умовами. За організацією є примітивними прокаріотами, але при цьому генетично ближче до еукаріотів і є їхніми безпосередніми предками.

Основні ознаки Архей:

• є винятково одноклітинними організмами;

• мають прокаріотичну бідову клітини (з цитоплазматичних органел — лише нуклеоїд та рибосоми);

• мембрани можуть бути одношаровими;

• клітинна стінка складається із псевдомуреїну;

• джгутик є суцільною білкової ниткою, обертається ліворуч, росте від основи, рухається з використанням енергії АТФ;

• мають унікальні метаболічні процеси: метаногенез, бактеріородопсиновий фотосинтез;

• за екологією: термофіли, галофіти, ацидофіли, алкалофіли, базофіли.

За розмірами клітини Архей від 0,1 до 15 мкм у діаметрі. Можуть бути різної форми: кулі, палички, тонкої нитки, спіралі, диску або бути часточковими, майже прямокутними, плоскими квадратними.

Археї, за останніми дослідженнями, містять два царства та одинадцять відділів:

1) царство Еуриархеоти з відділами Euryarchaeota, Nanoarchaeota, Aenigmarchaeota, Diapherotrites, Nanohaloarchaeota та Pacearchaeota;

2) царство Протеоархеоти з відділами Crenarchaeota, Aigarchaeota, Korarchaeota, Thaumarchaeota та Lokiarchaeota.

Приклади груп екологічних груп Архей:

• метаногени — в процесі метаболізму перетворюють водень та вуглекислий газ на метан;

• галофіли — добре себе почувають у солоних середовищах;

• термоацидофіли — добре розвиваються у сильнокислих місцях та за високих температур (до 120 °С).

Основні ознаки Бактерій:

■ одноклітинні, колоніальні ;

■ прокаріотична будова клітини (окрім нуклеоїду та рибосом у різних видів можуть бути фотосинтезуючі, нітрогенфіксуючі структури та деякі інші);

■ геном не містить білків гістонів;

■ мембрани складаються з фосфоліпідів;

■ мембрани завжди двошарові, також часто наявна додаткова, периплазматична мембрана, що розташована ззовні від клітинної стінки;

■ клітинна стінка містить муреїн, може містити додаткові шари;

■ джгутик є порожньою білковою ниткою, обертається праворуч, росте від кінця, рухається з використанням протонного градієнту;

■ унікальні процеси: більшість типів бродіння, азотфіксація, фотосинтез на основі бактеріофілу, анаеробне дихання на основі відновлення сполук Сульфуру, Феруму, Мангану, Хлору, Стибію, Арсену;

■ живуть у всіх екотопах Землі, переважають за умов нормальної температури, тиску та вмісту кисню.

Завдання 1

Біологія + Міфологія. Класифікація архей

У домені Археї виокремлюють уже 13 типів, серед яких найбільш дослідженими є Кренархеоти та Евріархеоти. У 2015 р. виділено тип Локіархеоти (за іменем скандинавського бога Локі) з представниками, що їх вважають перехідними формами між прокаріотами й еукаріотами. У 2016 р. був описаний ще один тип архей — Торархеоти на честь бога Тора. І, нарешті, у 2017 р. описано типи Геймдальархеоти й Одінархеоти (на честь богів Геймдаля й Одіна). Що це за скандинавські боги? Які особливості вирізняють групи архей між собою й слугують ознаками для класифікації архей?

Завдання 2 Заповнити таблицю "Порівняльня характеристика архей і бактерій"

Ознака	Археї	Бактерії
Кількість клітин, розміри, форма.
Будова клітинної Оболонки.
Особливості геному
Органи руху
Живлення.
Особливості розмноження.
Значення.