Классификация организмов. вирусы. бактерии. грибы. лишайники.

Разнообразие бактериальных клеток

Большинство бактерий поглощают готовые питательные вещества, созданные другими организмами. Это гетеротрофный тип питания (от греческих слов «гетерос», что означает «чужой», и «трофос» — «питание».

По типу питания различают следующие группы бактерий:

гетеротрофы;
автотрофы (фототрофы и хемотрофы);
сапротрофы (питаются веществами мертвых тел или выделениями других организмов);
паразиты (живут за счёт других живых существ);
симбионты (способны к симбиозу с растениями).

Примеры автотрофов, которые самостоятельно создают для себя питательные вещества, — зелёные серобактерии и пурпурные бактерии. Фототрофы содержат хлорофилл, поглощают энергию Солнца для фотосинтеза. Хемотрофы используют химические реакции для создания органических веществ из неорганических.

Какие бывают виды бактерий по форме, можно перечислить в докладе или сообщении по биологии для 5 класса. Их можно представить в виде списка:

кокки — шаровидные (стрептококки, пневмококки, стафилококки);
бациллы — палочковидные (сенная палочка);
вибрионы — изогнутые;
спириллы — извитые;
спирохеты — спирально закрученные.

По результатам жизнедеятельности выделяют бактерии гниения, брожения, патогенные. Каждая из этих групп отличается по особенностям питания и значению. Например, патогенные микроорганизмы вызывают заболевания человека, животных, растений.

Роль спорообразования в биологическом процессе

Спорообразование является важным процессом в биологии. Споры — это репродуктивные структуры, которые позволяют организмам размножаться и выживать в неблагоприятных условиях.

Адаптивная роль спорообразования:

Споры являются высокоустойчивыми и долго живущими структурами. Они могут выдерживать экстремальные температуры, воздействие химических веществ и другие неблагоприятные условия. Благодаря этому они способны сохранять жизнеспособность в течение длительного времени и возобновлять размножение после снятия стрессовых условий.

Разнообразие спорообразования:

Споры образуются у различных групп организмов, таких как бактерии, грибы, водоросли, растения и некоторые животные. В зависимости от организма, споры могут быть разной формы, цвета и размера, что позволяет им адаптироваться к различным средам.

Распространение через споры:

Споры играют важную роль в распространении организмов. Они могут быть легко перенесены ветром, водой, животными или человеческой деятельностью. Таким образом, споры позволяют организмам колонизировать новые территории и распространяться на большие расстояния.

Использование спор в исследовании:

Споры также широко используются в научных исследованиях. Изучение спорообразующих организмов позволяет ученым расширить наши знания о биологическом разнообразии, экологии и эволюции.

Таблица спорообразующих организмов:

Группа организмов	Примеры
Бактерии	Бациллы, кокки
Грибы	Плесени, дрожжи
Водоросли	Диатомеи, водоросли-нитчатки
Растения	Папоротники, хвощи
Животные	Микроскопические грибы, некоторые черви

Выводя часть своего жизненного цикла через споры, организмы обеспечивают разнообразие живых видов и адаптацию к разнообразным условиям существования. Понимание роли спорообразования позволяет лучше понять природу жизни на Земле.

Отличительные черты каждой стадии спорообразования

1. Зародышевая клетка: Начальная стадия спорообразования, когда образуются клетки-зародыши спор.

2. Двухклеточная стадия: В этой стадии зародышевые клетки разделяются на две клетки-дробины, готовые к дальнейшему развитию.

3. Многоядерная стадия: В этой стадии клетки-дробины начинают делиться многократно и образуют многоядерный клубень, набитый спорами.

4. Завершающая стадия: В конечной стадии спорообразования, клубень созревает и разрабатывается, а затем раскрывается, освобождая споры. Споры затем делятся и разносятся, чтобы образовать новые организмы.

Каждая стадия спорообразования имеет свои уникальные черты и играет роль в цикле жизни организма.

Строение и размножение

Бактерии — древнейшие живые организмы на Земле, которые существуют более 3,6–4,5 млрд лет. Они являются прокариотами, относятся к биологическому царству организмов, в клетках которых нет ядра и некоторых органоидов.

Бактерии могут быть палочковидной, сферической, изогнутой формы, встречаются всюду — в почве, воде, воздухе, на поверхности и внутри тел других организмов.

Рис. 1. Бактерии.

Особенности строения:

Организм — одна клетка.
Размеры колеблются в пределах от 1 до 15 мкм.
Снаружи покрыты плотной оболочкой и защитной слизистой капсулой.
Органы движения — ворсинки, один или несколько жгутиков на внешней оболочке клетки.
В клетках отсутствуют ядро, окружённое собственной мембраной, митохондрии и пластиды.
Наследственная информация находится в центральной зоне клетки в виде нити ДНК, замкнутой в кольцо (нуклеоид).

Рис. 2. Строение бактерии.

Способ размножения бактерий — простое деление клетки надвое. Сначала материнская клетка удлиняется, образуется поперечная перегородка. Она углубляется и постепенно формируются две дочерние клетки. Скорость размножения этих микроорганизмов очень высокая.

Одна бактерия в течение 24 часов способна образовывать миллионы новых клеток. Они расходятся или остаются связанными в цепочки, группы.

Особенности размножения растений спорами

Споры растительных организмов представляют собой мелкоклеточные образования (чаще гаплоидной генетической структуры), которые могут принимать различные формы:

эллипсовидную;
шаровидную;
цилиндрическую;
некоторые другие формы.

Посредством зачатков размножаются практически все классы представителей растительного царства, кроме покрытосеменных. Размножение споровых растений предопределяет их жизненных цикл, в котором образуются два поколения организмов: спорофиты и гаметофиты.

Спорофиты – это формы некоторых классов растительных организмов, которые размножаются бесполым путем, то есть посредством зачатков. Гаметофиты – это формы жизненного цикла развития растительных существ, размножающиеся половым путем, за счет чего поддерживаются разнообразие генетического материала живых организмов в мире флоры.

Спорофитом может быть представлено как молодое, так и взрослое растение, от которого отходит зачаток, разносящийся посредством насекомых или ветра по окружающей среды, за счет этого растительные организмы достаточно распространены по всему миру. Попадая в благоприятные условия зачаток растения образует заросток, из которого со временем вырастает новый растительный организм, который также проходит две формы жизненного цикла и размножается обоими способами (половым и бесполым).

Бактерии в живом организме

Организм каждого человека представляет собой очень сложный биологический механизм, который работает по собственным законам. Человеческий организм населен огромным количеством бактерий. Ученые подсчитали, что их общий вес составляет от 1,5 до 2,5 кг! Живут бактерии в желудочно-кишечном тракте, рту, носовой полости и на коже. Основная цель бактерий заключается в создании в органах человека такой среды, в которой вредные микробы не могут выжить. Именно поэтому болезнетворные микробы, попадая, например, на кожу, в нос, рот или желудочно-кишечный тракт, погибают, так как среда, созданная полезными бактериями, является для них смертельной.

Самая важная функция бактерий — расщепление и переваривание пищи. Микроорганизмы, находящиеся на коже человека, можно назвать биологическим щитом, который не позволяет вредным бактериям повредить кожные покровы и проникнуть внутрь организма. А еще существуют бактерии, которые помогают нашей иммунной системе защищать нас от некоторых возбудителей болезней.

В организме животных также находится огромное количество полезных бактерий. Например, в желудке коровы живут специальные бактерии, помогающие ей расщеплять целлюлозу — вещество, которое в большом количестве содержится в растениях. Благодаря особым бактериям пищеварительного тракта коровы целлюлоза расщепляется на жирные кислоты, из которых животное получает необходимую ему энергию. Представь: если бы в организме человека были такие бактерии, мы могли бы питаться только растениями и вообще не нуждаться в другой пище!

Виды спорообразования и их значение в биологии 7 класс

Споры – один из самых распространенных способов размножения в мире животных и растений. Они являются особыми клетками, способными выдерживать неблагоприятные условия и обеспечивать выживание организма.

В биологии существуют различные виды спорообразования:

Бинарное спорообразование – процесс деления одной клетки на две равные или неравные клетки-споры. Этот тип спорообразования встречается у некоторых простейших организмов и некоторых растений.
Половое спорообразование – процесс образования спор путем слияния двух гаметных клеток (яйцеклетки и сперматозоида). Этот тип спорообразования характерен для животных.
Вегетативное спорообразование – процесс образования новых организмов из некоторых клеток материнского организма. Это могут быть многоклеточные организмы или отдельные клетки. Этот тип спорообразования широко распространен у растений и некоторых животных.

Каждый из видов спорообразования имеет свое значение в биологии 7 класс:

Бинарное спорообразование помогает простейшим организмам выжить в неблагоприятных условиях, таких как недостаток питания или высокая температура. Это позволяет им сохраниться до наступления более благоприятных условий и продолжить размножение.

Половое спорообразование способствует разнообразию вида и эволюции. За счет случайного сочетания генов в процессе полового спорообразования образуются новые комбинации, что делает потомство более устойчивым к изменениям среды и увеличивает шансы на выживание.

Вегетативное спорообразование позволяет растениям быстро распространяться, не завися от наличия половых органов или условий для полового спорообразования

Это важно для размножения в условиях высокой конкуренции и стесненного пространства.

Виды спорообразования играют важную роль в поддержании биоразнообразия и адаптации организмов к изменяющейся среде. Изучение этих процессов позволяет лучше понять механизмы размножения и эволюции различных видов живых организмов.

Характеристика жизненного цикла высших споровых растений

Жизненный цикл для высших споровых представляет собой очередность стадий развития организмов, результатом которой является рост и развитие, приводящие к способности размножаться.

Возможно два метода размножения высших споровых:

бесполый;
половой.

В ходе исследований жизненного цикла, характерного для данных организмов, было выявлено то, что циклы чередуются ритмично, процесс достаточно просто отследить. Полученные результаты наблюдений позволили ученым прийти к выводу о наличии предпочтительного метода размножения для рассматриваемого класса растений в форме бесполого. С другой стороны, существуют определенные виды мхов, для которых записанное утверждение не соответствует действительности.

На разных стадиях развития высшие споровые приобретают те или иные органы. В результате бесполого размножения можно наблюдать формирование спорангий, то есть органов, которые требуются для реализации метода бесполого размножения. Они необходимы для образования спор. Затем наступает стадия развития гаметофит. Это особи другого, то есть полового, поколения.

Половое размножение предполагает образование антеридий в форме половых органов двух видов, где формируются сперматозоиды и яйцеклетки. В том случае, когда имеется в наличии водная среда, стадия завершается оплодотворением. Далее развитие зародыша происходит в яйцеклетке. В результате формируется особь другого, то есть бесполого, поколения.

В цепи процесса целесообразно выделить несколько ключевых элементов:

зигота;
образование спорофита;
спора;
формирование гаметофита.

Примечание 1

Эволюционное развитие высших споровых организмов объясняется тем, что со временем механизмы бесполого размножения совершенствовались.

Факторы, влияющие на спорообразование

Климатические условия: Температура, влажность и освещение являются основными факторами, определяющими спорообразование. Некоторые виды спорообразующих организмов предпочитают определенную температуру и влажность для размножения, тогда как другие могут производить споры только при определенной освещенности.
Питательная среда: Для спорообразования большинству организмов требуется специальная питательная среда. Некоторые виды спорообразующих организмов могут размножаться только на определенных питательных средах, содержащих определенные минеральные соли или органические вещества.
Присутствие древесной растительности: В некоторых случаях для спорообразования требуется наличие определенной растительности, особенно древесных растений. Некоторые грибы, например, могут размножаться только в окружении деревьев.
Взаимодействие с другими организмами: Некоторым спорообразующим организмам требуется определенный вид взаимодействия с другими организмами для успешного спорообразования. Например, определенные виды грибов могут размножаться только после взаимодействия с определенными видами насекомых.
Генетические факторы: Наличие определенных генетических характеристик может влиять на способность организма к спорообразованию. Некоторые организмы могут иметь гены, которые способствуют более интенсивному или более эффективному спорообразованию, чем у других организмов.
Стадия жизненного цикла: Спорообразующие организмы могут производить споры только на определенных стадиях своего жизненного цикла. Например, у некоторых растений спорообразование происходит только на стадии спорофита, когда растение находится в зрелом состоянии и готово к размножению.

Все эти факторы влияют на процесс спорообразования и могут определять успешность размножения и выживания спорообразующих организмов.

Питание бактерий

Бактерии могут питаться очень разнообразной пищей, не только той, к которой привыкли за тысячи лет, но и новой: бытовой химией, пластиком, синтетическими красителями.

У бактерий существует всего 2 способа питания, соответственно выделяют два типа бактерий:

Автотрофов в природе немного, главным образом они представлены двумя видами бактерий:

Виды	Фотосинтетики	Хемосинтетики
Какие бактерии?	Цианобактерии	Серобактерии, железобактерии
Чем питаются?	Энергия света	Энергия неорганических веществ
Чем полезны?	Обогащают атмосферу кислородом	Чистят сточные воды (серобактерии)
Чем вредны?	—	Загрязняют почву и воду (железобактерии)

Бактерий-гетеротрофов большинство, но их тоже можно разделить на три группы:

Виды	Сапротрофы	Симбионты	Паразиты
Какие бактерии?	Бактерии гниения и разложения (почвенные)	Клубеньковые бактерии (азотфиксирующие)	Возбудители заболеваний
Чем питаются?	Умершими организмами	Взаимовыгодное сожительство с другим организмом	Питательными веществами организма-хозяина
Чем полезны?	Превращают перегной в минеральные вещества	Обогащают почву азотом, удобряют ее	—
Чем вредны?	Могут быть возбудителями заболеваний	—	Являются возбудителями заболеваний

{"questions":,"items":,]}}}]}

Размножение бактерий

После того как клетка удлиняется, она образует поперечной перегородкой, дочерние клетки распадаются. После деления в определенных условиях клетки остаются связаны в характерные группы. Притом образуются разные формы в зависимости от того, сколько делений и какие направления плоскости. Размножение почкованием у бактерий — исключение.

В благоприятных условиях деление клеток происходит каждые 30 минут. Потомство одной бактерии в таких условиях за 5 суток может образовать массу, способную заполнить моря и океаны. За сутки способно образоваться 72 поколения. Большая часть бактерий погибает под воздействием солнечного света, в процессе высушивания, недостатке еды, нагревании до 10 °C, в результате борьбы видов.

После того, как две молекулы ДНК разошлись, появляется перетяжка, которая разделяет тело бактерии на две части, в каждой из них есть молекула ДНК. Бывает, что две бактерии слипаются, между ними образуется перемычка. По перемычке ДНК из одной бактерии направляется в другую. Молекулы ДНК сплетаются, оказавшись в одной бактерии, слипаются в различных местах, далее они обмениваются участками.

Формирование спор и жизненные циклы

Споры содержат ДНК и после распространения могут развиваться в новые организмы.

Споры бывают одноклеточными и гаплоидными (имеют половину генетического набора, как и соматические или телесные клетки). Они продуцируются мейозом в спорофит, структура, клетки которой имеют полный набор хромосом (обычно диплоидных) и генерируют споры. (Для большинства организмов полный набор хромосом является диплоидным, но некоторые организмы проявляют полиплоидию, в результате чего имеется более двух гомологичных наборов хромосом.)

При благоприятных условиях гаплоидная спора может развиться в новый организм, используя митотическое деление, производя многоклеточный гаплоидный организм. гаметофит— структура или фаза жизни, которая содержит только половину всего набора хромосом.

В конце концов, гаметофит продолжит производить гаметы, которые представляют собой зрелые репродуктивные или половые клетки, которые также являются гаплоидными. Две гаметы сливаются, образуя новый спорофит — организм с полным набором хромосом.

Этот цикл известен как смена поколений.

Полезно противопоставлять споры гаметам.

Споры — это единицы бесполый размножение. В бесполое размножение, индивидуум может воспроизводиться без взаимодействия с другим индивидуумом, не происходит слияния гамет, и полученный новый организм наследует все свои хромосомы от одного родителя и, таким образом, является генетически подобной или идентичной копией родителя. В случае спор не происходит ни слияния спор, ни обмена генетическим материалом между организмами. При благоприятных условиях споры могут развиваться в новые (гаплоидные) организмы с помощью митотического деления.

Гаметы — это единицы сексуальный размножение. Половое размножение это процесс биологического размножения, при котором организмы создают потомков, которые имеют комбинацию генетического материала, внесенного двумя разными гаметами, обычно от двух разных организмов. Половое размножение приводит к увеличению генетического разнообразия, поскольку в результате объединения этих гамет образуется организм, который генетически не идентичен родителю (-ам). В то время как мейоз участвует как в образовании спор, так и в половом размножении, половое размножение характеризуется: оплодотворение: слияние двух гамет и восстановление исходного количества хромосом. (См. Жизненный цикл.)

Образование спор (спорогенез) может происходить без мейоза, так что число хромосом спорной клетки генетически идентично гаплоидному родительскому элементу, производящему споры. Гаплоидные споры, образующиеся при митозе (известные как митоспоры), используются многими грибами для бесполого размножения.

Споры водорослей

Водоросли производят споры для бесполого размножения. Эти споры могут быть не подвижными (апланоспоры), или подвижными (зооспоры) и перемещаться из одного места в другое с помощью жгутиков. Некоторые водоросли способны размножаться половым или бесполым способом. Когда условия благоприятны, зрелые водоросли делятся и производят споры, которые развиваются в новых особей.

Споры гаплоидные и производятся митозом. Во времена, когда условия неблагоприятны для развития, водоросли подвергаются половому размножению и образовывают гаметы. Эти половые клетки сливаются, чтобы стать диплоидным зигоспорами. Зигоспора останется бездействующей до тех пор, пока условия не станут благоприятными еще раз. В это время зигоспора подвергается мейозу для создания гаплоидных спор.

Некоторые водоросли имеют жизненный цикл, который чередуется между различными периодами бесполого и полового размножения. Этот тип жизненного цикла называется чередованием поколений и состоит из гаплоидной и диплоидной фаз. В гаплоидной фазе структура, называемая гаметофитом, производит мужские и женские гаметы (половые клетки). При слиянии этих гамет образуется зигота. В диплоидной фазе зигота развивается в диплоидную структуру, называемую спорофитом. Спорофит продуцирует гаплоидные споры через мейоз.

Особенности процесса размножения спорами

Размножение спорами имеет приспособительный эффект, который выражается в нескольких критериях:

происходит рекомбинация генетического материала;
обычно у растений споры образуются в огромных количествах, что обеспечивает высокую интенсивность размножения;
малые размеры и легкость спор разносятся на большие расстояния и обеспечивают расселение и освоение ареалов обитания;
споры имеют достаточно плотную оболочку, что позволяет им переживать весьма неблагоприятные условия среды.

Размножение растений представляет собой физиологический процесс воспроизведения организмов, который позволяет обеспечить непрерывность существования того или иного вида растения в природе.

Размножение спорами относится к бесполому типу размножения, то споры образуются в большом количестве и из них весьма быстро и эффективно развиваются новые организмы. Спор образуется настолько много, что их гибель в неблагоприятных условиях не имеет большого значения.

Первыми высшими споровыми растениями, возникшими около 400 млн. лет назад были зеленые риниофиты. Считается, что они дали начало всем высшим споровым растениям, а в последствии и семенным. Риниофиты относятся к вымершим растениям.

В жизненном цикле высших споровых растений чередуются поколения бесполого и полового размножения. Такие поколения называются спорофитом и гаметофитом соответственно. На спорофите образуются органы бесполого размножения, на гаметофите – полового.

Высшие споровые растения в процессе эволюции вышли на сушу и претерпели ряд систематических изменений в своем строении. Таким образом были сформированы две группы растений: гаплоидная и диплоидная. Первая ветвь включает в себя мхов, у которых развит гаметофит, спорофит для них занимает подчиненное положение. Диплоидная ветвь объединяет: папоротников, плаунов, хвощей. У них гаметофит редуцирован и выглядит как заросток.

Из спор вырастает половое поколение. Они имеют специализированные мужские и женские половые органы, формирующие гаметы двух типов. Мужские гаметы называются спермиями и обладают подвижностью, женские гаметы являются неподвижными и называются яйцеклетками. Для того, чтобы оплодотворить яйцеклетку сперматозоиду необходимо попасть в окружающую среду и затем достичь яйцеклетки. Для оплодотворения многих высших споровых растений необходима вода. Это говорит о том, что они имеют некоторые примитивные черты строения организации и споровое размножение также в большей степени значимо.

Таким образом, размножение спорами дало существенный эволюционный толчок, который позволил сформировать такой тип размножения, который увеличил количество вновь появляющихся особей и дал возможность распространяться на колоссальные расстояния и осваивать новые территории. Размножение спорами не является примитивным по отношению к половому. Сегодня оно находится на одном эволюционном уровне и вполне может составить «конкуренцию» половому размножению.

Кроме растений спорами могут размножаться грибы. У них также образуются большое количество спор. Спора грибов может прорастать только в том случае, если она попадет в благоприятные условия, например, в почву с нужной степенью влажности. Спорообразование у грибов чередуется с половым размножением, в общем сходным с этим процессом у водорослей.

Споры шляпочных грибов находятся под шляпкой внутри тесно прижатых к друг другу пластинок. Иногда споры развиваются на особых сосочках на верхней поверхности складчатых извилин. Форма и окраска спор позволяет точно определить систематическую принадлежность той или иной формы организма грибов. Особенно важным для такого способа определения спор является тот факт, что по ним можно определить степень отравления тем или иным организмом. Микроскопическое исследование дает возможность определить вид гриба по спорам, оказавшимся в пище.

Споры грибов также, как и споры растений могут выдержать достаточно большие перепады температур и эффективно образовывать грибницу. В связи с этим спорообразование можно назвать универсальным процессом.

Таким образом, размножение спорами характерно для представителей различных царств живой природы, и оно имеет колоссальное эволюционное значение как фактор приспособления организмов к среде обитания.

Когда происходит спорообразование?

Спорообразование происходит, когда:

истощается питательный субстрат,
отмечается недостаток углерода и азота,
накапливается во внутренней среде клетки ионы калия и марганца,
изменяется уровень кислотности среды и др.

Спорообразование у бактерий

Этот процесс у бактерий происходит тогда, когда не хватает питания, воздуха, высушена среда обитания, в больших количествах содержатся в ней вредоносные продукты обмена, происходят резкие колебания температуры. Если коротко: спорообразование – это механизм, обеспечивающий выживаемость бактерий в неблагоприятных условиях. Сущность образования спор состоит в том, что снижается активность микробов и уменьшается интенсивность процессов обмена.

Спорообразование – это сложный процесс. Цитоплазма начинает терять влагу, она сгущается и собирается в теле бактерии. Там она покрывается плотной оболочкой в несколько слоев, непроницаемой для различных растворов, и принимает вид нового образования округлой, яйцевидной или овальной формы, которое называют спорой. В плотной оболочке зрелой споры синтез ДНК снижается до минимума. Материнская клетка бактерии разрушается, спора теряет материнский чехол.

Доля оболочки в общем весе споры составляет пятьдесят процентов. Спорообразование – это длительный процесс, для завершения которого необходимо около двадцати часов. Внешний вид клетки может оставаться прежним или изменяться. Это зависит от того, какой размер имеет спора и где она расположена. Если в центре – то клетка становится похожей на лимон, бочонок или веретено.

Спорообразование – это изменение формы клетки, как завершающий этап сложного процесса. Так, например, образование споры столбнячной палочки происходит в конце клетки, в результате чего она приобретает совершенно новую форму и становится похожа на барабанную палочку.

Споровые бактерии более устойчивы к замораживанию, высушиванию, длительному или кратковременному кипячению, воздействию химических веществ. Существуют вегетативные формы образования бактерий и спорообразование. Примеры последних: возбудители таких заболеваний, как сибирская язва, ботулизм, столбняк и некоторые виды сапрофитных обитателей почвы, которых можно обнаружить в навозе.

Прорастание

Когда оболочка споры попадает в благоприятную для нее среду, она начинает набухать. Этот процесс происходит до тех пор, пока оболочка полностью ни разрушится. В то время, когда ткань оболочки разрывается, через этот крупный порыв молодая клетка и попадает во внешнюю среду.

Таким способом спора прорастает в аэробных бактериях. Анаэробные бактерии при спорообразовании не теряют внешнюю клеточную оболочку. С внешней средой спора не соприкасается, ее контакт происходит с клеточной оболочкой. Когда возникают благоприятные условия, питательные вещества внутрь клетки попадают через чехол. Спора начинает прорастать.