Классификация живых клеток на филогенетической основе.· были одними из первых живых организмов на Земле, появившись около 3,9—3,5 млрд лет назад · патогенные бактерии вызывают болезни человека, животных и растений · лишь бактерии способны ассимилировать азот атмосферы · являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов (кроме вирусов) · Количество клеток прокариот оценивается в 4—6×1030, их суммарная биомасса составляет 350—550 млрд т., в ней запасено 60—100 % от углерода всех растений[7][8], а запас азота и фосфора в виду их большего относительного содержания в бактериях существенно превосходит запас этих элементов в фитомассе Земли · характеризуются коротким жизненным циклом и высокой скоростью обновления биомассы · способны расти как в присутствии атмосферного кислорода (аэробы), так и при отсутствии (анаэробы ) · Участвуют в формировании структуры и плодородия почв, в образовании полезных ископаемых и разрушении растительной и животной мортмассы; поддерживают запасы углекислого газа и кислорода в атмосфере. · находятся в симбиотических, в том числе в мутуалистических отношениях с другими организмами (микрофлора человека и т.д.) · используются человеком для производства сыра, йогурта, кефира, уксуса, а также квашения, как безопасные гербициды, инсектициды, удобрения, биологическое оружие, в исследованиях, обогащении руд Развернутое определение органической жизни Ранее понятие жизни рассматривалось на основе целесообразности (Берг), термодинамики (Бауэр), информатики (Шредингер), органической химии (Бернал), теории конкурентной эволюции (NASA). Органическая жизнь – это потенциально неограниченная экспансия полинуклеотидных матриц, копирование которых происходит в клетках, или мультивариантных мембранных компартментах, способных к самовоспроизведению. Развернутое определение живой клетки. Живая клетка – это микрокомпартмент для хранения и воспроизведения генетической информации. Его важнейшими и незаменимыми компонентами являются:ограничивающая мембрана; геном, в котором закодирована белоксинтезирующая система; клонированная популяция рибосом. Этими атрибутами обладает элементарная клетка, или монада. Важнейшие части живой клетки. Ее важнейшими и незаменимыми компонентами являются:ограничивающая мембрана; геном, в котором закодирована белоксинтезирующая система; клонированная популяция рибосом и цитоплазма (аморфна, поэтому иногда не выделяется в отдельную часть клетки) Классификация живых клеток на фенотипической основе. Живые клетки по фенотипу делятся на монады и химеры. Эти понятия имеют концептуальное значение для цитологии. Клетка-монада-элементарная единица жизни, собственно клетка. Ее атрибуты:цитоплазматическая мембрана, геном, клонированная популяция рибосом, аморфная цитоплазма. Монады, обладающие собственным мембранным барьером, индивидуальным геномом и клонированной популяцией рибосом, могут быть только двух типов:эукариотная и прокариотная монада. Монады могут образовывать сообщества=полимонады. Сообщество монад с одинаковым геномом=консорциум. Химера-эндосимбиотическая система, в случае которой прокариотная монада поселяется внутри эукариотной монады.Они становятся настолько зависимыми, что уже не могут существовать по отдельности. Так в эволюции возникли хлоропласты и митохондрии. Эндосимбиотическая ассоциация прокариотной и эукариотной монады – простая химера. (термин предложил Тейлор) Простая химера, образованная эукариотной монадой и хемотрофной прокариотной монадой, называется диадой. Простая химера, образованная эукариотной монадой, хемотрофной и фототрофной прокариотными монадами – триада. Ассоциации триад и диад – политриады и полидиады. Если одна химера поселяется в другой – это сложная химера. (фототрофные протисты с сохраненным нуклеоморфом) Ассоциации сложных химер – бурые, золотистые и желто-зеленые водоросли. Классификация живых клеток на филогенетической основе. Филогенетически выделяют 3 домена:Bacteria, Archaea и Eucarya. В настоящее время рассматриваются две гипотезы о происхождении эукариотов. Первая (К.Воз):бактерии дивергировали с общим предком архей и эукариотов. Предки эукариотов имели такое же строение, как археи. Позднее они приобрели вакуом, цитоскелет, ядро. Ядерный геном имеет химерную природу. Вторая(Вернер Циллиг):химерная природа ядерного генома объясняется симбиотическим слиянием двух прокариотных линий. Похожая точка зрения:ядро появилось как результат фагоцитоза археотной клетки бактерией. Противоположная точка зрения:амитохондриальные протисты не являются прямыми потомками архаичных эукариотов (у их предков были митохондрии, но утратились в процессе эволюции) Гипотеза о протоклетке, стоящей в основании глобального филогенетического древа, гласит, что протоклетки сменили в эволюции мир молекулярных существ.
|
