Простейшие, основные закономерности их эволюции

Простейшие – одноклеточные организмы, обладающие вполне дифференцированными органоидами и настоящим клеточным ядром, делящимся путем митоза. Таким образом, они являются достаточно сложными организмами, представляющими результат очень длительной доклеточной эволюции, предшествовавшей появлению настоящей клетки (эукариотной организации). Среди эукариотных животных организмов клеточный уровень организации следует рассматривать как более примитивный и считать, что в развитии жизни на Земле простейшие появились ранее других типов животных и дали начало более сложным формам организации. На современном этапе развития жизни простейшие сосуществуют с другими более сложно организованными многоклеточными организмами. Это возможно только потому, что в результате эволюции представители подцарства Protozoa хорошо приспособились к условиям жизни и многие группы простейших (например, инфузории) биологически прогрессивны, хотя и находятся на клеточном уровне организации.

При оценке взаимоотношений между отдельными группами простейших прежде всего возникает вопрос, какой из типов следует считать наиболее древним. Споровики и инфузории не могут быть признаны примитивными: первые— как паразиты, вторые — ввиду большой сложности их строения. Труднее решается вопрос относительно саркодовых и жгутиконосцев. Саркодовые в морфологическом отношении во многом обнаруживают наибольшую простоту строения – отсутствие постоянных (в смысле числа и положения) органоидов (рта, порошицы, пелликулы и всех волокнистых структур), а также изменчивую форму тела.

Акад. А. И. Опарин в своей гипотезе происхождения жизни убедительно доказывает, что органические вещества на Земле появились раньше организмов и поэтому питание первых организмов должно было быть гетеротрофным. В пользу примитивности жгутиконосцев говорит также сходство их с такими примитивными организмами, как бактерии. Последние обладают постоянной формой тела и жгутиками.

Авторы, защищающие примитивность жгутиконосцев, указывают на то обстоятельство, что многие саркодовые во время цикла развития проходят жгутиковые стадии (например, гаметы радиолярий, фораминифер). Этот факт толкуется как повторение в цикле развития некоторых саркодовых строения, которое было свойственно их предкам. Наконец, описано немало случаев перехода жгутиконосцев в амебоидное состояние для приема пищи. Если принять эту точку зрения, то Mastigophora следует поставить в корне родословного древа Protozoa, а вместе с тем и всего животного мира. Правильнее предположить, что классы жгутиконосцев и саркодовых происходят из древней, примитивной, не сохранившейся до наших дней группы эукариотных гетеротрофных организмов, обладавших формой движения, напоминавшей жгутиковую, но не обладавших сложно устроенными органоидами движения.

В дальнейшей филогении простейших жгутиконосцы сыграли важную роль. Бесспорно, что корни происхождения инфузорий берут начало в жгутиковых, ибо реснички обладают той же структурой, что и жгутик. В процессе эволюции от жгутиконосцев к инфузориям произошло умножение (полимеризация) двигательных органоидов и сложное преобразование ядерного аппарата (появление ядерного дуализма и полиплоидии макронуклеусов).

В заключение следует, кроме того, отметить, что класс Mastigophora находится в несомненной филогенетической связи с низшими водорослями. Зеленые жгутиковые (Phytomonadina, Dinoflagellata, Euglenoidea, Chrysomonadina) можно отнести с одинаковым правом как к Protozoa, так и к низшим водорослям. От этих групп происходят многие другие группы водорослей.

Природа и происхождение вирусов

. Вирусы представляют собой единственную неклеточную форму жизни. Имеют нуклеиновую кислоту одного типа: ДНК или РНК. Состоят из НК и белка, не имеют аппарата и механизма синтеза белка, не имеют механизма получения энергии, являются облигатными клеточными паразитами, не растут и не делятся. Для них характерна дисьюктивная репродукция, при которой вирусы не растут, не делятся, но размножаются.

Гипотезы:

1. Вирусы – потомки древних форм жизни.

2. Произошли путем регрессивной революции бактерий, грибов, простейших в связи с паразитизмом.

3. Происходят из компонентов клетки хозяина. Вирус – взбесившийся ген, убежавший от хозяина из клетки. Это генетический материал клетки, способный к самостоятельной репликации.

4. Это древнейшая форма жизни, которая сама послужила родоначальником других форм. В 1989 году Чек сформулировал теорию, согласно которой РНК вирусов возникла на базе рибозимов (РНК со свойствами ферментов), следовательно может выполнять структурную, наследственную и ферментативную функции. Они открыты в составе вирусов, а также различных других организмов.

Доказательства (основаны на активности рибозимов):

1.Рибонуклеаза разрезает РНК в определенных участках (как эндонуклеазы).

2.Рибозимы обладают способностью РНК-полимераз – может наращивать цепочки РНК и удлинять их.

3.РНК-лигаза – это фермент, который сшивает участки РНК друг с другом. РНК обладают способностью образовывать пептидную связь – катализ (как рРНК).

4.РНК и рибозимы способны вызвать разветвление углеводной цепи (полисахаров).

5.Могут реплицировать молекулу РНК.

6.Могут включать в РНК нуклеотиды ДНК.

7.Рибозимы могут осуществлять процессинг транскрипции РНК и катализировать различные участки в клетке (участки, которые присутствуют в генах).

8.Специфичность их действия основана на комплиментарности оснований.

Вирус – это древнейшая форма жизни, которая сохраняется в геноме. Вирусы по размеру генома можно разделить на мелкие (менее 100 нктд) и крупные (более 100 нктд).

Структура рибозима (головка молотка):

КУ- каталитический участок.

Совокупность такие структуры образуют «шпилечную» структуру, в которую может входить до 100 нктд. 20-40 нктд могут проявлять каталитическую активность. Рибозимы получают из вирусов, синтезируют и используют в качестве лекарственных препаратов при лечении вирусных заболеваний.

Модифицируя рибозимы, можно увеличивать их каталитическую активность за счет сшивки двух каталитических участков, при этом образуются полирибозимы, которые также используют в качестве лекарственных препаратов.

79.репродукция вирусов вирусы – это группа микроскопических облигатных внутриклеточных паразитов, способных размножаться только в клетках живых организмов. Были открыты Ивановским в 1892. особенности:

- не задерживаются бактериологическими фильтрами

- не имеют клеточного строения

- не способны к росту и бинарному делению

- не имеют собственных метаболических систем

- содержат нуклеиновые кислоты только одного типа – ДНК или РНК

- используют рибосомы клеток хозяина для образования собственных белков

- не размножаются на искусственных природных средах и могут существовать только в организме восприимчивого хозяина

Вирусная частица состоит из нуклеиновой кислоты, окруженной белковой оболочкой (капсидом). Капсид состоит из субъединиц – капсомеров. Они чаще всего имеют симметричное строение. Виды симметрии – спиральная (вирус табачной мозаики) и кубическая (вирус полимиелита), смешанная (бактериофаг). Нуклеокапсид (капсид+нуклеиновая кислота) может быть голым (ВТМ и аденовирус) или окружен оболочкой (вирус герпеса и гриппа). Форма вирусов может быть палочковидной, нитевидной, цилиндрической, сферической, кубовидной, булавовидной.

Бактериофаг. Полиэдрическая головка (состоит из капсомеров и содержит внутри ДНК) и отросток (хвост). Отросток имеет сложное строение, различают три части: полый стержень, окружающий его сократимый чехол, находящаяся на дистальном конце стержня базальная пластинка с шипами и нитями.

Репродукция вирусов. В природе только в клетке хозяина. Процесс репродукции за счет фондов хозяина. Все вирусы репродуцируются по одному плану.

Типы клеток хозяина – пермиссивные (все этапы могут быть осуществлены) и непермиссивные.

Этапы репродукции:

- адсорбция вируса на клетке хозяина. Необходимый этап. Обеспечивается рецепторами клетки-хозяина и антирецепторами вируса (на пепломерах вируса находятся). Рецепторы и антирецепторы должны быть комплементарны друг другу. Некоторые вирусы могут видоизменять рецепторы клетки-хозяина.

- проникновение вируса в клетку. У вирусов животных для попадания в клетку три способа – эндоцитоз (клетки поглощают вирус – вирус гриппа), прямое проникновение вириона через цитоплазматическую мембрану, слияние мембран вириона и клеток хозяина.

- освобождение вируса от оболочки. Разные способы. Белковую оболочку могут разрушать протеазы клеток хозяина.

- ранняя транскрипция.

- ранняя трансляция

- репликация геномов потомков

- поздняя транскрипция

- поздняя трансляция.

- формирование вирионов-потомков

- выход вирионов (два пути – постепенный и внезапный)

80 Строение бактериальной клетки. Особ-ти строения архей, Гр(+) и Гр(-) бактерий.

Кл-ка прокариот обладает рядом принципиальных особенностей, касающихся как ее ультраструктурной, так и химической организации. Стр-ры, распол. снаружи от цитоплазм. мембр. (кл. стенка, капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки) наз-ся поверхн-ми стр-ми. Клет. оболочка – все слои, располож. снаружи от ЦПМ. ЦПМ вместе с цитоплазмой – протопласт. Кл. стенка – важный и обязательный стр-ный Эл-т подавл. больш-ва прокариот. кл-к, может быть как под капсулой или слизист. чехлом, так и непоср. контакт. с окр. средой. Кл. стенка служит мех. барьером и придает форму. По строению и хим. сост. резко отлич. от клет. стенки эукар. Особ. клет. стенки бакт. связ. со способн. бактер. окраш-ся по Граму. Кл. стенка Гр(+) бактер. построена в осн. из гетерополисахарида – муреина, содержащего АК мостики. В сост. кл. стенки вход. также тейхоевые кислоты, ковалентно связ. с мурамовой к-той пептидогликана (муреина). У Гр(-) слой муреина невелик, но в клет. стенке присутств. наруж. мембр. (из фосфолипидов, белков и липополисахаридов), обеспечивающая некот. степень избирательной проницаемости и содержащая рецепторы фагов и антигены. Толщ кл. стенки 15-80 нм. Сущ-ют бактер. полн. лишенные клет. стенки (микоплазмы – внутриклет паразиты). У представит. архибактерий (архей) в кл. стенке отсутствует муреин (иногда присутств, но отлич-ся по составу - псевдомуреин), а осмопротекторн. роль выполн. слой гликопротеинов.

ЦПМ сост. из белков и липидов в соотнош. от 1:4 (эукар) до 4:1(бактер).

У прокариот нет оформленного ядра, хромосомная ДНК содерж-ся в виде нуклеотида. У некотор. есть внехромос. ДНК в виде плазмид. Нет МХ, ХП,ЭПР и АГ, также нет лизосом и вакуолей, нек-е имеют жгутики, но нет ресничек. У некотор. есть микротрубочки и микрофил. Нет веретена деления. Их рибос. меньшего размера. ДНК имеет форму ковалентнозамкнутого кольца. Репликация идет по типу катящегося гольца. Некотор. бактер. способны к образ. эндо- или экзоспор (в неблагопр. усл-ях). В кл-ках прокариот м. отклад-ся запасн. в-ва: полисахариды, S и др.

Дата добавления: 2015-07-19