Классификация прокариотов основные группы и виды (8 видео)

Прокариоты – это одно из двух главных царств живого мира, которое включает в себя самые простые и одновременно важные организмы на планете Земля. Они не имеют настоящего ядра и мембраны вокруг внутриклеточных органоидов. Прокариоты разнообразны и охватывают множество видов, каждый из которых занимает уникальную нишу в биологической экосистеме.

Прокариоты классифицируются на основе множества факторов, таких как их морфология, физиология, метаболизм и генетический состав. Их классификация включает в себя несколько групп и видов, которые являются основными единицами в таксономии.

Одной из самых известных групп прокариот являются археи. Археи считаются самыми первобытными организмами на Земле и обитают в экстремальных условиях, таких как высокая температура и кислотные среды. Они играют важнейшую роль в биохимических процессах и являются одним из ключевых компонентов микробиома.

Содержание

Прокариоты: что это такое?
Структура и отличия от эукариот
Прокариотическая клетка: особенности строения
Отличия от эукариотической клетки
Классификация прокариотов
Форма клетки прокариотов:
Режим питания прокариотов:
Предназначение прокариотов:
Домены прокариот
Бактерии
Археи
Основные группы рода бактерий
Кишечные бактерии
Планктонные бактерии
Основные группы рода архей
Метагеномные археи
Метаногенные археи
Виды прокариотов
Условно-патогенные бактерии
Стафилококки
Стрептококки
Фотосинтезирующие бактерии
Сине-зеленые водоросли
Пурпурные бактерии
💡 Видео

Видео:Эукариоты и прокариоты | Биология 10 класс #12 | ИнфоурокСкачать

Прокариоты: что это такое?

Прокариоты классифицируются на две основные группы: археи и бактерии. Археи обитают в экстремальных условиях, таких как горячие источники, солоноватые озера и кишечник животных. Бактерии, с другой стороны, находятся повсюду в окружающей среде, включая почву, воду и кишечник людей и животных.

Прокариоты выполняют ряд важных функций в экосистеме, таких как разложение органического материала, фиксация азота и продуцирование кислорода. Они также играют важную роль в пищеварении и иммунной системе человека.

Благодаря своей простой организации и способности к быстрому размножению, прокариоты являются одними из самых успешных организмов на планете. Изучение прокариотов помогает нам лучше понять процессы жизни и эволюции.

Видео:Прокариоты. Бактерии.Скачать

Структура и отличия от эукариот

Прокариоты представляют собой одноклеточные организмы, отличающиеся от эукариот особой структурой клетки.

Прокариотическая клетка состоит из цитоплазмы, бактериальной оболочки и плазматической мембраны. Она не имеет ядра, митохондрий, хлоропластов и других органелл, присущих эукариотам.

Вместо ядра прокариоты имеют нуклеоид – область, где располагается одиночный кольцевой хромосомный ДНК. Также в клетке содержатся плазмиды – небольшие кольцевые молекулы ДНК, которые могут передаваться от одной клетки к другой.

Характеристика	Прокариоты	Эукариоты
Ядро	Отсутствует	Присутствует
Митохондрии	Отсутствуют	Присутствуют
Хлоропласты	Отсутствуют	Присутствуют в растительных клетках
Клеточная стенка	Присутствует	Отсутствует у животных

Клеточная стенка прокариот состоит из пептидогликана, который отсутствует у животных эукариот.

Прокариоты могут быть разделены на две основные группы: археи и бактерии.

Археи обладают своеобразными метаболическими путями и могут обитать в экстремальных условиях.

Бактерии разнообразны и встречаются везде: в почве, в воде, а также на поверхности других организмов.

Прокариотическая клетка: особенности строения

Одна из особенностей прокариотической клетки — отсутствие ядра. Вместо этого, генетический материал находится в цитоплазме в циркулярной двухцепочечной молекуле ДНК, называемой хромосомой. Также наличие плазмид, маленьких кольцевых молекул ДНК, является характерной особенностью прокариотических клеток.

Прокариотическая клетка имеет клеточную стенку, которая окружает клеточную мембрану. Клеточная стенка предоставляет защиту и поддержку клетке. У бактерий клеточная стенка состоит из пептидогликана, а у архей — из различных полимеров, таких как псевдомуреин и гликопротеины.

Внутри цитоплазмы прокариотической клетки находятся различные мембранные структуры, такие как мезосомы, рибосомы и гранулы. Мезосомы выполняют функции связанные с транспортом, дыханием и фотосинтезом. Рибосомы служат для синтеза белка. Гранулы содержат различные запасные вещества, такие как жир, гликоген и полифосфаты.

Прокариотическая клетка также обладает скоплениями молекул ДНК, называемыми нуклеоид. В него входит хромосома и другие молекулы ДНК, которые контролируют наследственные и другие процессы в клетке. Также присутствуют пили и фимбрии на клеточной поверхности, которые выполняют различные функции, включая прикрепление к другим клеткам и поверхностям.

Основные особенности строения прокариотической клетки позволяют ей выполнять различные биологические функции и выживать в различных условиях. Такая клетка эффективно функционирует и позволяет прокариотам быть одними из самых распространенных и успешных организмов на планете.

Отличия от эукариотической клетки

Прокариотические клетки, в отличие от эукариотических, отличаются присутствием следующих особенностей:

Особенность	Прокариоты	Эукариоты
Ядро	Отсутствует	Присутствует
Митохондрии	Отсутствуют или присутствуют в форме анаэробных органелл	Встречаются практически во всех клетках
Хлоропласты	Отсутствуют	Могут присутствовать в растительных клетках
Мембраны	Обладают простыми, однослойными мембранами	Обладают сложными, двойными мембранами
Рибосомы	Менее развитые и меньшего размера	Более развитые и большего размера

Таким образом, прокариотические клетки значительно простее и отличаются от эукариотических клеток более примитивной организацией.

Видео:Сходство и различия прокариотических и эукариотических клеток. Видеоурок по биологии 10 классСкачать

Классификация прокариотов

Форма клетки прокариотов:

Кокки — микроорганизмы, имеющие форму шара или овала.
Бациллы — бактерии, имеющие форму палочки.
Спириллы — прокариоты, имеющие спиральную форму.
Вибрионы — бактерии-комма, имеющие форму комы.

Режим питания прокариотов:

Автотрофы — прокариоты, способные синтезировать органические вещества из неорганических компонентов.
Гетеротрофы — прокариоты, получающие органические вещества из окружающей среды.

Предназначение прокариотов:

Разложители — микроорганизмы, действующие на органическое вещество, разлагая его на более простые компоненты.
Патогены — прокариоты, вызывающие различные инфекционные заболевания у растений, животных и людей.
Симбионты — прокариоты, живущие в симбиозе с другими организмами, взаимодействуя и взаимопользуясь друг с другом.

Видео:Классификация и Морфология бактерий.Скачать

Домены прокариот

Второй домен прокариот, названный Археи, долгое время рассматривался как экстремофилы, способные выживать в экстремальных условиях. Однако последние исследования показали, что археи также обитают в обычных условиях. Некоторые археи являются аутотрофами, способными синтезировать органические соединения из неорганических веществ, что отличает их от бактерий.

Третий домен прокариот, Ленточные бактерии, включает в себя род растительных бактерий с характерными спиралями, напоминающими ленту. Ленточные бактерии обладают специфическими фотосинтетическими пигментами, которые позволяют им поглощать энергию света и превращать ее в питательные вещества.

Все домены прокариот имеют свои особенности и роль в экосистеме. Они являются важными участниками пищевых цепей и выполняют множество функций в природе. Изучение этих доменов помогает лучше понять разнообразие жизни на планете и важность прокариот в ее существовании.

Бактерии

Создателем разделения бактерий имеется Харлейн В. Копленд в 1938 году. Он выделил их в отдельное царство вирусы и грибы из миоксофического царства (прокариоты). Остаток был назван единым царством эукариот, включавшим 2 группы:«печеночные» и «чешуйчатые».

Бактерии присутствуют во всех средах, обитаемых живыми организмами, включая почву, воду и воздух. Они выполняют важные функции в природе, такие как разложение органического вещества, симбиоз с растениями и другими организмами, и продуцирование пищи и лекарств.

Бактерии могут быть патогенными, вызывая различные инфекционные заболевания в организме, однако большинство бактерий полезны и необходимы для нормального функционирования организма.

Существует множество различных видов бактерий, которые можно классифицировать по их морфологии, структуре клеток, способу питания и метаболизму. Некоторые из наиболее известных групп бактерий включают роды Streptococcus, Escherichia, Bacillus, и Clostridium.

В современной науке изучаются различные аспекты бактерии, включая их генетику, эволюцию, и использование в биотехнологии и медицине.

Археи

Археи встречаются в трех основных областях жизни: экстремофилы, мезофилы и гипертермофилы.

Экстремофилы: Археи, которые приспособились к экстремальным условиям, таким как высокие температуры, кислотность или соленость.
Мезофилы: Археи, которые обитают в умеренных условиях, таких как почва и пресные водоемы.
Гипертермофилы: Археи, которые процветают при очень высоких температурах, например, в горячих источниках и на дне океанов.

В целом, археи играют важную роль в экологии и биогеохимии Земли. Они могут разлагать и использовать различные органические соединения и могут быть ключевыми участниками пищевых цепей и кругообращения веществ в разных экосистемах.

Видео:Бактерии (шаровидные, палочковидные и спиралевидные) | Биология | МикробиологияСкачать

Основные группы рода бактерий

1. Грамположительные бактерии

Грамположительные бактерии отличаются тем, что их клеточная стенка покрыта плотным слоем пептидогликана, который позволяет им задерживать кристаллы фуксина, используемые для грам-окрашивания. Эта группа включает множество видов, включая стафилококки, стрептококки и бациллы.

2. Грамотрицательные бактерии

Грамотрицательные бактерии имеют тонкую клеточную стенку, которая не задерживает кристаллы фуксина, и поэтому они окрашиваются в розовый цвет при грам-окрашивании. Эта группа включает такие виды, как эшерихия, сальмонелла и холера.

3. Ацидоустойчивые бактерии

Ацидоустойчивые бактерии способны выживать в условиях сильной кислотности, например, в желудке. Они включают такие виды, как микобактерии, вызывающие туберкулез.

4. Аэробные бактерии

Аэробные бактерии требуют наличия кислорода для роста и выживания. Они могут быть найдены в различных природных средах, таких как почва и вода. Примеры включают псевдомонады и микрококки.

5. Анаэробные бактерии

Анаэробные бактерии могут выживать и размножаться в отсутствие кислорода. Они часто населяют внутренние органы животных и людей. Примеры включают кишечную палочку и клостридии.

6. Фотосинтезирующие бактерии

Фотосинтезирующие бактерии способны производить собственные органические соединения, используя энергию света. Они распространены в морских и пресноводных экосистемах. Примеры включают сине-зеленые водоросли и пурпурные бактерии.

7. Аноксигенные фотобактерии

Аноксигенные фотобактерии способны осуществлять фотосинтез в отсутствие кислорода. Они являются важными участниками водных экосистем, где играют роль в цикле углерода и кислорода. Примеры включают зеленые пурпурные и бесцветные серебристые бактерии.

Кишечные бактерии

Кишечные бактерии классифицируются на несколько основных видов, включающих полезные и патогенные бактерии. Полезные бактерии выполняют ряд полезных функций, таких как участие в синтезе витаминов и усвоении пищи. К ним относятся такие виды, как Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium bifidum.

Однако некоторые кишечные бактерии являются патогенными и могут вызывать различные заболевания. Например, Escherichia coli может быть причиной пищевого отравления, а Salmonella enterica вызывает сальмонеллез. Также известны кишечные бактерии, вызывающие язвенный колит и дизентерию.

Изучение и классификация кишечных бактерий является важным направлением в микробиологии и медицине. Понимание различий между полезными и патогенными видами позволяет разрабатывать стратегии профилактики и лечения болезней, связанных с дисбактериозом и инфекциями кишечника.

Планктонные бактерии

Планктонные бактерии представляют собой разнообразную группу микроорганизмов, обитающих в водных экосистемах. Они составляют одну из основных групп планктона и играют важную роль в питательных циклах и биологическом разнообразии водных экосистем.

Планктонные бактерии могут быть как гетеротрофами, питающимися органическими веществами, так и автотрофами, способными проводить фотосинтез. Некоторые бактерии могут фиксировать азот из атмосферы, превращая его в доступную форму для других организмов.

Планктонные бактерии играют важную роль в круговороте веществ в водных экосистемах. Они могут разлагать органические отходы и растворенные органические вещества, образуя питательные вещества для других организмов. Кроме того, они могут быть источником питания для различных видов планктона и других организмов, включая рыбы.

Среди планктонных бактерий можно выделить различные виды, включая цианобактерии, вульвоксики и бактериопланктон. Цианобактерии, или сине-зеленые водоросли, являются автотрофными бактериями, способными проводить фотосинтез. Они обладают характерным сине-зеленым оттенком и могут образовывать биолюминесцентные явления в воде.

Вульвоксики представляют собой группу гетеротрофных бактерий, которые образуют жгутиковые структуры и живут в колониях. Они являются основным источником пищи для некоторых видов планктона и мелких водных животных.

Бактериопланктон включает в себя множество разнообразных гетеротрофных бактерий, которые обитают в воде. Они важны для биологического разнообразия и функционирования водных экосистем.

Планктонные бактерии являются неотъемлемой частью водных экосистем и играют важную роль в питательных циклах и биологическом разнообразии. Исследование и понимание их роли в водных экосистемах является важной задачей для науки и охраны окружающей среды.

Видео:Классификация микроорганизмов .Морфология бактерий.Скачать

Основные группы рода архей

Основные группы рода архей включают:

Группа архей	Описание
Метаногены	Археи, которые способны производить метан в результате своего обмена вещества. Они часто обитают в экстремальных условиях, таких как водорослевые образования, термальные источники, пищеварительные системы животных.
Галобактерии	Археи, которые приспособились к высоким соленым условиям, таким как соленые озера и соляные рудники. Они способны выживать и размножаться в насыщенных солями средах.
Термоархеи	Археи, которые приспособлены к высоким температурам, таким как горячие источники и гидротермальные вулканы. Они могут выживать в условиях, которые для других организмов являются экстремальными.

Это лишь небольшая часть групп рода архей. Всего известно более 30 различных групп, каждая из которых обладает своими уникальными особенностями, приспособлениями и характеристиками.

Метагеномные археи

Археи представляют собой самую древнюю и эволюционно разнообразную группу организмов, которые обитают в различных экстремальных условиях, таких как горячие источники, соленые озера, вулканические газы и даже в кишечнике человека.

Метагеномная архея представляет собой сообщество различных видов архей, которые обитают в определенной экосистеме. Используя метагеномику, исследователи могут изучать генетический материал всех организмов, присутствующих в этой экосистеме, что позволяет им определить разнообразие и функциональные возможности метагеномных архей.

Например, исследования метагеномных архей в кишечнике человека помогают понять роль этих организмов в пищеварении и общем здоровье.

Метагеномные археи имеют уникальные адаптации, позволяющие им выживать в экстремальных условиях. Они могут использовать различные источники энергии, включая свет, органические и неорганические соединения. Они также могут жить в кислотных и щелочных средах и переносить высокие температуры и давление.

Метагеномные археи играют важную роль в биогеохимических циклах, таких как азотный, серный и метановый циклы. Они участвуют в процессах денитрификации, нитрификации, метаногенеза и других химических превращений в окружающей среде.

Исследование метагеномных архей помогает углубить наше понимание организации и функционирования экосистем и расширить наши знания о разнообразии жизни на планете Земля.

Метаногенные археи

Метаногенные археи обитают в различных экологических условиях, включая глубокие морские отложения, водные биотопы и почву. Они также образуют симбиотические отношения с другими организмами, например, с животными пищеварительной системы.

Процесс метаногенеза, осуществляемый метаногенными археями, имеет большое значение для экологического баланса Земли. В результате этого процесса образуется значительное количество метана, который является сильным парниковым газом.

Метаногенные археи имеют многообразие видов, включающих метанотрофов, метилотрофов и гетеротрофов. Каждый вид обладает специфическим метаболическим путем и адаптирован к определенным условиям среды.

Метаногенные археи являются важными участниками экосистем и могут выполнять различные функции. Они участвуют в цикле углерода и азота, а также в очистке водных и почвенных систем. Кроме того, они имеют потенциал для применения в биотехнологии в процессах анаэробного утилизации отходов и производства биогаза.

Видео:Строение клеток прокариот и эукариот. 8 класс.Скачать

Виды прокариотов

Бактерии – самый известный и распространенный вид прокариотов. Они обладают множеством форм, от спиралевидных до шаровидных. Бактерии населяют почти все среды на планете Земля и могут выживать в самых экстремальных условиях.
Археи – другой крупный класс прокариотов. Археи часто населяют экстремальные среды, такие как гейзеры, горячие источники и глубоководные щели. Они также населяют некоторые обычные среды, такие как почва и озера.
Синельки – это прокариоты, которые образуют крупнейший класс цианобактерий. Они способны выполнять фотосинтез, производя кислород и углеводы.
Микоплазмы – это прокариоты, которые являются одноклеточными паразитами млекопитающих и птиц. Они известны своей способностью вызывать инфекционные заболевания.

Каждый из этих видов прокариотов имеет свои уникальные характеристики и играет важную роль в биологических процессах на Земле.

Видео:Бактерии | Биология ЦТ, ЕГЭСкачать

Условно-патогенные бактерии

Когда возникают неблагоприятные условия – нарушение иммунитета, травмы, стресс, операции и другие факторы организма, условно-патогенные бактерии могут стать активными и вызвать инфекционное заболевание. Эти бактерии могут проникать в различные органы и системы организма, вызывая воспаление и размножаясь в тканях.

Примеры условно-патогенных бактерий:

Название	Характеристика	Заболевания
Staphylococcus aureus	Сферические бактерии, образуют колонии желтого цвета	Кожные инфекции, пневмония, пищевое отравление
Escherichia coli	Грамотрицательная бактерия, образует колонии розового цвета
Proteus mirabilis	Грамотрицательная бактерия, образует колонии фиолетового цвета

Организм здорового человека обычно справляется с условно-патогенными бактериями и предотвращает развитие заболеваний. Однако у людей с ослабленным иммунитетом или другими факторами риска, эти бактерии могут стать причиной серьезных инфекций. Поэтому важным аспектом является поддержание иммунитета и соблюдение правил личной гигиены для предотвращения инфекций, вызванных условно-патогенными бактериями.

Стафилококки

Возбудители стафилококковых инфекций часто обитают на коже и слизистых оболочках человека и животных. Они могут вызывать различные заболевания, начиная от пиодермии и заканчивая серьезными системными инфекциями.

Стафилококки образуют колонии, имеющие сферическую форму и обычно состоящие из грамположительных стафилококковых клеток, объединенных в виде коккобацилл и строки. Внешний вид колоний и их цвет могут быть разными – от белого до желтого и даже золотого.

Становление и развитие стафилококковых инфекций зависит от условий окружающей среды, состояния иммунной системы, индивидуальной восприимчивости организма и патогенности конкретного штамма стафилококка. Частые способы передачи инфекции – контактный и бытовой пути, а также через пищевые продукты.

Вид стафилококков	Описание
Staphylococcus aureus	Один из самых патогенных видов стафилококков, который может вызывать широкий спектр инфекций, включая фурункулы, пиодермию, пневмонию, сепсис и эндокардиты.
Staphylococcus epidermidis	Чаще всего обитает на коже и слизистых оболочках человека и является условно-патогенной бактерией. Встречается как возбудитель инфекций послеоперационных ран и инфекций, связанных с медицинскими приспособлениями.
Staphylococcus saprophyticus	Часто вызывает инфекции мочевых путей у молодых женщин. Редко вызывает серьезные инфекции, но может вызывать кистовидный пиелонефрит и цистит.

Стрептококки

Стрептококки являются обязательными паразитами, часто вызывают различные инфекционные заболевания человека и животных. Некоторые виды стрептококков являются условно-патогенными микроорганизмами и в нормальных условиях населяют слизистые оболочки человека и животных.

Стрептококки могут вызывать инфекции различной локализации, такие как тонзиллит, пневмония, сепсис, менингит и другие. Они также могут вызывать серьезные осложнения, например, ревматическую лихорадку и постинфекционный гломерулонефрит.

Кроме того, некоторые виды стрептококков способны производить энзим гиалуронидазу, который расщепляет межклеточный матрикс и способствует инвазии эпителиальных тканей и распространению инфекции.

Стрептококки могут вызывать как острые, так и хронические инфекции. Некоторые виды стрептококков могут вызывать онкогенез.

Стрептококк пневмонии (Streptococcus pneumoniae).
Стрептококк группы А (Streptococcus pyogenes).
Стрептококк группы B (Streptococcus agalactiae).
Стрептококк группы D (Streptococcus faecalis, Streptococcus faecium и др.).
Стрептококк мутиланс (Streptococcus mutans).
Стрептококк саливариус (Streptococcus salivarius).

Стрептококки могут быть как чувствительными, так и устойчивыми к антибиотикам, их чувствительность неоднородна.

Видео:Основные формы бактерийСкачать

Фотосинтезирующие бактерии

Одним из наиболее известных родов фотосинтезирующих бактерий являются цианобактерии. Они обладают способностью к кислородного фотосинтезу и играют важную роль в обогащении атмосферы кислородом. Цианобактерии также способны приспосабливаться к разным средам – они могут обитать как в сладких, так и в соленых водоемах, на поверхности почвы и скалах.

Кроме цианобактерий, в группу фотосинтезирующих бактерий входят plitocyanes, которые могут жить в водах с высокой солевой концентрацией, и пелагические бактерии, которые обитают в открытых морских водах. Также существуют вулканические фотосинтезирующие бактерии, способные выживать в экстремально высоких температурах около вулканов.

Фотосинтезирующие бактерии являются важным звеном экосистемы, так как они не только производят органические вещества, но и являются источником пищи для других организмов. Кроме того, они играют роль в круговороте веществ в природе, так как способны фиксировать атмосферный углекислый газ.

Сине-зеленые водоросли

Сине-зеленые водоросли, также известные как цианобактерии или голубые водоросли, представляют собой группу прокариотических организмов, которые отличаются от других водорослей своей способностью проводить фотосинтез.

Они получают своё название из-за характерного цвета, вызванного фикоцианином, пигментом, который абсорбирует синий и зеленый свет. Однако не все сине-зеленые водоросли являются голубыми водорослями; некоторые из них могут быть красными, зелеными или желтыми.

Сине-зеленые водоросли широко распространены и могут быть найдены в различных водных средах, включая пресные и соленые озера, реки, океаны и почву. Они способны существовать в различных условиях и адаптироваться к изменяющимся окружающим условиям.

Сине-зеленые водоросли играют важную роль в биогеохимических циклах, особенно в цикле азота. Они также являются основными пищевыми источниками для разных организмов, включая водные животные и человека.

Некоторые виды сине-зеленых водорослей могут быть токсичными и вызывать проблемы для здоровья человека и животных в случае попадания в больших количествах. Такие виды называются цианобактериальными водоцветами и могут вызывать отравления и блокировать доступ кислорода для других организмов.

В целом, сине-зеленые водоросли представляют собой уникальную группу организмов, которые имеют большое значение для экосистем и человеческого здоровья.

Пурпурные бактерии

Пурпурные бактерии получили свое название благодаря пигменту, который обеспечивает их особенный фиолетовый цвет. Этот пигмент называется бактериохлорофиллом и является аналогом хлорофилла, который используется растениями для фотосинтеза.

Одной из особенностей пурпурных бактерий является их способность к анаэробному дыханию. Они могут выживать в условиях низкого содержания кислорода, что делает их адаптированными к различным средам, включая водные и почвенные.

Пурпурные бактерии встречаются в различных местах, в том числе в пресных и соленых водоемах, почве и глубоководных отложениях. Они могут образовывать особые структуры, называемые фотосинтетическими плёнками, которые помогают им собирать свет для фотосинтеза.

Некоторые виды пурпурных бактерий могут быть патогенными для человека, но большинство из них являются полезными организмами, взаимодействуя с окружающей средой и другими микроорганизмами. Исследования пурпурных бактерий продолжаются до сих пор, и их уникальные свойства могут быть незаменимыми в различных областях, от экологии до медицины.