Прокариоты многоклеточные

Строение и свойства других важнейших биополимеров — нуклеиновых кислот—существенно отличны от строения и свойств белков. Это различие выражает принципиальную разницу биологических функций. Можно сказать, что функция белков— исполнительная, в то время как функция нуклеиновых кислот— законодательная, поскольку она сводится к участию в синтезе белка. В конечном счете главный молекулярный процесс, лежащий в основе всей биологии, — матричный синтез биополимеров, реализуемый в транскрипции и трансляции (а также в обратной транскрипции). Физические основы этих явлений описаны в книге. Однако мы ограничились рассмотрением простейших модельных процессов, реализуемых в бесклеточных системах, и не затрагивали процессы регуляции матричного синтеза, т. е. регуляции действия генов. Очевидно, что клеточная дифференцировка, морфогенез и онтогенез в целом не могли бы реализоваться без такой регуляции. В самом деле, в любой соматической клетке многоклеточного организма наличествует тот же геном, что и в исходной зиготе, но функции соматических клеток различны, так как в них синтезируются разные белки. Регуляция действия генов осуществляется на молекулярном уровне в системе оперона у прокариотов или транскриптона у эукариотов. Рассмотрение этих систем выходит за рамки книги. [c.610]

Клетки некоторых видов прокариот имеют тенденцию объединяться в группы или располагаться в виде нитей. Такие образования создают впечатление примитивных многоклеточных организмов однако известно, что истинные [c.32]

Родственные виды происходят от общего предка, что справедливо и для высших таксонов, вплоть до типов. В конечном счете все многоклеточные организмы произошли от одноклеточных, эукариоты от прокариот. [c.553]

Организованные формы дифференцировки клеток встречаются даже у некоторых прокариот, например, многие цианобактерии не расходятся после деления, образуя нитевидные цепочки до метра длиной. Через регулярные интервалы в такой цепочке встречаются изменившиеся клетки, способные включать атмосферный азот в органические молекулы. Эти немногие специализированные клетки осуществляют фиксацию азота не только для себя, но и для соседних клеток, с которыми они обмениваются продуктами метаболизма. Однако эукариотические клетки добились значительно больших успехов в таком разделении труда . И именно они, а не прокариоты являются теми живыми единицами, из которых построены все наиболее сложные многоклеточные организмы. [c.43]

В-третьих, ДНК транскрибируется, и транскрипция различных генов тонко регулируется, в частности, на различных стадиях клеточного цикла и в процессе дифференцировки многоклеточных организмов. Гистоны, связанные с ДНК, влияют на этот процесс, они должны или удалять. я с ДНК в момент транскрипции, или каки.м-то иным способом ппопускать РНК-полимеразу. Механизмы узнавания белками определенных последовате тьностей ДНК у эукариот изучены в горазло меньшей степени, чем у прокариот. Возможно, у эукариот важную роль в этом процессе играют белок-белковые взаимодейств 1я. Многие эукариотические гены подчиняются нескольким различным регуляторным сигналам, поэтому их система регуляции весьма сложна и наверняка включает несколько белков. [c.234]

Форма многоклеточных прокариот также разнообразна это скопления различной конфигурации, чаще — нити (рис. 3, 14— 16). Своеобразие бактериальным клеткам придают жгутики, имеющие различное расположение на клеточной поверхности (рис. 3, 8, 15, 17, 18), а также вьщеления внеклеточных веществ разной химической природы (рис. 3, 19—22). [c.25]

Значение и многообразие регуляторных процессов неизмеримо возрастает при переходе от прокариот к эукариотам и особенно к многоклеточным организмам. [c.419]

Эндогенный покой регулируется собственными физиологическими факторами, является естественным состоянием организма при возникновении неблагоприятных условий внешней среды и характерен для покоящихся форм, образующихся в цикле развития организма. Состояние покоя является общим свойством живых систем и присуще микроорганизмам прокариотам и эукариотам, одноклеточным простейшим, многоклеточным растениям и животным. Формами эндогенного покоя являются споры микроорганизмов, семена растений, стволовые клетки тканей высших организмов. [c.89]

Задолго до того, как стало возможным прямое изучение строения эукариотических генов, было известно, что генетические системы прокариот и эукариот имеют некоторые важные общие свойства. И у тех и у других генетический материал представлен ДНК, репликация которой протекает по полу-консервативному механизму, генетическая информация передается от ДНК к РНК и далее к белку, а генетический код одинаков. Казалось бы, логично было думать, что эукариотические организмы, особенно многоклеточные, должны содержать больше генов, чем прокариотические, а также иметь дополнительные механизмы, позволяющие регулировать процессы развития и координировать многие взаимосвязанные функции. Однако широко распространилось мнение, что в основном структура генов и организация генетической информации для геномов этих двух типов одинаковы. Несостоятельность обоих предположений обнаружилась сразу после того, как были проанализированы первые эукариотические гены и геномы. [c.6]

Геном эукариотических клеток устроен значительно сложнее, чем у прокариот, что определяется большим объемом информации, необходимой для нормальной жизнедеятельности многоклеточного организма, состоящего из специализированных клеток, органов, тканей. Поэтому в ходе эволюции по мере усложнения клетки как правило возрастает масса ДНК в хромосомах и становится более сложной вся система управления и регуляции экспрессией генов. [c.377]

Вполне вероятно, что ранней стадией эволюции многоклеточных явилось объединение одноклеточных организмов в колонии. Достигнуть этого проще всего, если дочерние клетки не расходятся после каждого клеточного деления. В примитивном виде такое общественное поведение встречается даже у прокариот. Например, миксобактерии, которые живут в почве и питаются нерастворимыми органическими молекулами, расщепляют их. секретируя специальные ферменты. Они образуют рыхлые колонии, в которых накапливаются ферменты от индивидуальных клеток и, таким образом, повышается эффективность питания (эффект волчьей стаи ). Эти клетки представляют собой вершину структурной сложности, достигнутой эволюцией прокариот когда истощаются запасы питательных веществ, они плотно агрегируют и образуют плодовое тело (рис. 1-31), в котором бактерии дифференцируются в споры, способные выжить даже в исключительно суровых условиях [c.42]

Наиболее широкое стратиграфическое распространение свойственно синезеленым водорослям. Они относятся к прокариотам, что сближает их с бактериями. Есть и другие признаки, более свойственные бактериям строение клеточной стенки, наличие газовых вакуолей, способность к фиксации азота и др. В настояшее время их чаще называют цианобактериями. Они существуют на Земле более 3 млрд лет. Автотрофные формы при фотосинтезе используют СО2 и выделяют кислород благодаря их жизнедеятельности была создана кислородная атмосфера Земли. В течение всей истории своего развития они не претерпели изменений. В протерозойских бассейнах они были подавляющей формой жизни и поставщиком ОВ. Многими исследователями отмечались консервативность цианобактерий, их экологическая выносливость. Синезеленый цвет определяется наличием синего и бурого пигментов в сочетании с хлорофиллом. Некоторые формы имеют и другие пигменты — от красного до черного. Эти водоросли токсичны, хищны, подавляют развитие других водорослей и зоопланктона, радиорезистентны, приспособлены жить в темноте, в горячих и холодных водах. Очень важным свойством этих водорослей является антибактериальное действие их липидов (циано-фитина и хлороллина). Это предопределило устойчивость ОВ синезеленых (как и некоторых зеленых водорослей) к микробному разрушению. Цианобактерии представлены как одноклеточными, так и многоклеточными формами. [c.111]

У эукариот факторы инициации, необходимые для синтеза белка, более многочисленны и более сложны, нежели у прокариот, хотя и у тех, и у других они выполняют одни и те же основные функции. Многочисленные дополнительные компоненты, возможно, представляют собой регуляторные белки, реагирующие на разные факторы роста и координирующие рост и размножение клеток в многоклеточных организмах. У бактерий нет потребности в такой регуляции они растут с той скоростью, какую допускает наличие в среде питательных веществ. [c.272]

III. Прокариоты + протисты + многоклеточные. [c.299]

Миксобактерии принадлежат к немногим общественным прокариотам. Это почвенные палочковидные организмы, питающиеся нерастворимыми макромолекулами, которые они расщепляют, секретируя гидролитические ферменты. Для большей эффективности питания они образуют рыхлые многоклеточные скопления- рои , позволяющие им объединить свои пищеварительные ферменты ( эффект волчьей стаи ). Своей способностью передвигаться и питаться группами миксобактерии напоминают клетки многоклеточных организмов. Простота генетики и строения миксобактерий делает их привлекательными объектами для изучения молекулярной основы примитивных межклеточных взаимодействий. [c.203]

Морфологическая характеристика. Цианобактерии — морфологически разнообразная группа грамотрицательных прокариот, включающая одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы. Клетки — сферические, палочковидные или изогнутые одиночные или образующие скопления, удерживаемые после ряда делений вместе с помощью окружающего их общего чехла. Многоклеточные формы имеют нитевидное строение. Единицей их структуры служит нить (трихом, или филамент). Нити бывают простые или ветвящиеся. Простые нити состоят из одного ряда клеток (однорядные трихомы), имеющих одинаковые размеры, форму и строение, или клеток, различающихся по этим параметрам. Ветвящиеся трихомы возникают в результате разных причин, в связи с чем различают ложное и истинное ветвление. К. истинному ветвлению приводит способность клеток трихома делиться в разных плоскостях, в результате чего возникают многорядные трихомы или однорядные нити с однорядными же боковыми ветвями. Ложное ветвление трихомов не связано с особенностями деления клеток внутри нити, а есть результат прикрепления или соединения разных нитей под углом друг к другу. [c.266]

По сравнению с прокариотами геном эукариотических клеток имеет значительно более сложное строение, что обусловлено огромным объемом информации, необходимой для развития и функционирования многоклеточного организма, дифференцированного на больщое количество специализированных клеток, тканей и органов. В связи с этим в ходе эволюции возрастает масса ДНК в хромосомах и усложняется система управления и регуляции экспрессией генов. [c.310]

Все живые организмы в зависимости от типа составляющих их клеток разделяют на эукариоты (клетки, имеющие ядро) и прокариоты (клетки, у которых оформленное ядро отсутствует). Из эукариотических клеток состоят самые разнообразные организмы высшие растения, грибы, одноклеточные амебы и многоклеточные животные. Отдельные клетки из разных частей какого-либо высшего организма могут существенно различаться по форме, размерам и функциям Однако, несмотря на различия, клетки как многоклеточных, так и одноклеточных организмов в принципе сходны по своему строению, а различия в деталях строения обусловлены их функциональной специализацией. Основными элементами всех клеток являются цитоплазма и ядро [c.15]

Способность к скольжению обнаружена у разных групп прокариот, как одноклеточных, так и многоклеточных, имеющих нитчатое строение некоторых микоплазм, миксобактерий, цитофаг, нитчатых серобактерий, цианобактерий и др. Скорость этого типа движения невелика 2—11 мкм/с. Общим для всех скользящих организмов является способность к выделению слизи. Кроме того, у ряда скользящих форм в составе клеточной стенки между пептидогликановым слоем и наружной мембраной обнаружен тонкий слой, состоящий из белковых фибрилл. Например, у нитчатой цианобактерии 05сН1а1опа к наружной поверхности пептидогликанового слоя примыкают параллельные ряды фибрилл диаметром 5 — 7 нм на 1 мкм поверхности приходится до 55 таких фибрилл. У нитчатых цианобактерий фибриллы формируют единую систему, непрерывно в виде спирали обволакивающую весь трихом (нить). Скольжение нитчатых форм сопровождается и одновременным их вращением, так что любая точка на поверхности трихома описывает при движении спираль. Направление вращения является видоспецифическим признаком и коррелирует с направлением хода спирали белковых фибрилл. [c.43]

Многоклеточные организмы встречаются в разных группах эубактерий, но наиболее высокоорганизованная многоклеточность присуща двум группам актиномицетам и цианобактериям. В пределах последней особенно хорошо прослеживаются все этапы формирования многоклеточности, вплоть до наиболее сложного ее выражения в мире прокариот. [c.77]

Огромную роль в иерархии регуляторных механизмов играет регуляция на уровне транскрипции, рассмотрению которой посвящен 10.3. Этот механизм довольно хорошо изучен на ряде примеров у прокариот. Например, наличие в питательной среде для бактерий триптофана, который синтезируется специальной системой ферментов (см. 9.5), делает нецелесообразным синтез этих ферментов, и соответствующий промотор для транскрипции генов, программирующих структуру этих белков, выключается с помощью комплекса специального белка, триптофанового апорепрессора, с триптофаном. Особенно большое значение регуляция транскрипции имеет у эукариот, особенно у многоклеточных организмов, поскольку даже на разных фазах клеточного цикла, а тем более на стадиях мно- [c.420]

ДНК эукариотов сосредоточена в хромосомах. Прокариоты лишены типичных хромосом. Исключение представляют многоклеточные бактерии порядка СагуорЬапа1е5, описанного [c.28]

Если прокариоты в течение миллиардов лет развивались сами по себе, то эукариоты никогда не оставались одни. Им приходилось все время противостоять прокариотам. Они предоставляли последним новые экологические ниши, защиту и были их жертвами. Многоклеточные организмы своими высокоразвитыми защитными и иными приспособлениями отчасти обязаны агрессивности прокариот. С другой стороны, эукариоты научились извлекать пользу из тесной ассоциации с прокариотами и поставили их себе на службу в качестве эктосимбионтов (в кишечном тракте, на коже, у жвачных в рубце) и эндосимбионтов (для фиксации азота, продукции биомассы путем фотосинтеза, использования НзЗ, удаления Н2). [c.523]

К другим запланированным перестройкам относятся процессы, с помощью которых прокариоты отвечают на изменение окружающей среды, дрожжевые клетки переключают тип спаривания, а трипаносомы уклоняются от иммунного ответа хозяина. В некоторых системах (гены рибосомных РНК Xenopus и гены, кодирующие белки хориона у D. melanogaster) для удовлетворения потребности в генных продуктах происходит массовая амплификация специфических генов. Известны случаи, когда, напротив, наблюдается массовая утрата ДНК. У некоторых простейших, например у Tetrahymena, геном зародышевой линии заключен в микронуклеус, а гены экспрессируются в соматическом макронуклеусе. При переходе в макронуклеус может утрачиваться 90% генома, поскольку из ДНК исключаются почти все повторяющиеся последовательности. У множества многоклеточных беспозвоночных, в том числе у некоторых нематод, насекомых и ракообразных, большая часть высокоповторяющихся последовательностей в соматических стволовых клетках утрачивается, но в клетках зародышевой линии сохраняется. Этот феномен впервые наблюдали под микроскопом в 1887 г. как димину-цию хромосом во время развития нематод. Таким образом, утверждение, что каждая клетка целого организма имеет ту же ДНК, что и оплодотворенное яйцо, из которого она возникла, не совсем верно. Тем не менее вклад специфических перестроек ДНК в процесс дифференцировки соматических клеток, по-видимому, невелик подавляющее большинство уже клонированных генов имеют одинаковую структуру и в клетках зародышевой линии, и в соматических клетках. [c.358]

В эукариотической клетке, как мы видели, имеется ядро, отделенное от окружающей его цитоплазмы ядерной мембраной. Ядро содержит хромосомы, несущие гены. Хромосомы состоят из ДНК и белка. При делении хромосомы распределяются между дочерними клетками в результате сложного процесса митоза и мейоза. Цитоплазма эукариотической клетки содержит в свою очередь различные субклеточные органеллы. Прокариотические клетки устроены проще. В них нет четкой гранииы между ядром и цитоплазмой, нет ядерной мембраны. ДНК в этих клетках не связана с белком и не образует структур, похожих на хромосомы эукариотов. Поэтому у прокариотов не обнаруживается процессов митоза и мейоза. Наконец, в этих клетках нет субклеточных органелл, которые напоминали бы митохондрии или иентриоли клеток эукариотов. Вряд ли можно сомневаться, что более просто устроенные прокариоты являются эволюционными предшественниками более сожных эукариотов. Лишь немногие из происшедших позднее событий биологической эволюции смогли оказать большее влияние на дальнейший ход эволюции органического мира, чем переход от прокариотической жизни к жизни эукариотической, который совершился в докембрии. Ведь именно этот переход сделал в конце концов возможным возникновение многоклеточных организмов, состоящих из высокодифференцированных клеток, обладающих специализированными функциями, и подготовил таким образом путь для появления макроскопических организмов. [c.47]

За последнее время среди прокариот обнаружены организмы, отличающиеся от описанных выше основных форм. Некоторые бактерии имеют вид кольца, замкнутого или разомкнутого в зависимости от Стадии роста (рис. 3, 9). У прокариот, в основном размножающихся почкованием, описано образование клеточных выростов (простек), число которых может колебаться от 1 до 8 и больше (рис. 3, 10). Из природных субстратов выделены бактерии червеобразной формы (длинные клетки с загнутыми, очень тонкими концами) и напоминающие шестиугольную звезду (рис. 3, 11, 12). Для некоторых групп прокариот характерно слабое или довольно хорошо выраженное ветвление (рис. 3, 13). Описаны прокариоты, обладающие морфологической изменчивостью (плеоморфизмом), которые в зависимости от условий могут иметь вид палочек, кокков или слабоветвящихся форм. Форма многоклеточных прокариот также разнообразна это скопления различной формы, чаще — нити (рис. 3, 14—16). Своеобразие бактериальным клеткам придают жгутики, имеющие различное расположение на клеточной поверхности (рис. 3, 8, 15, 17, 18), а также выделения внеклеточных веществ разной химической природы (рис. 3, 19—22). [c.23]

Способность к скольжению обнаружена у разных групп прокариот как одноклеточных, так и многоклеточных, имеющих нитчатое строение некоторых микоплазм, миксобактерий, цитофаг, нитчатых серобактерий, цианобактерий и др. Скорость этого типа движения невелика 2—И мкм/с. Общим для всех скользящих организмов является спо собность к выделению слизи. Кроме того, у ряда скользящих форм в. составе клеточной стенки между пептидогликановым слоем и наруж ной мембраной обнаружен тонкий слой, состоящий из белковых фибрилл. Например, у нитчатой цианобактерии Os illatoria prin eps к наружной поверхности пептидогликанового слоя примыкают параллельные ряды фибрилл диаметром 5—7 нм на 1 мкм поверхности прихо- [c.36]

Вегетативные клетки многих прокариот в определенных условиях дают начало структурам, морфологически отличающимся от исходных. Ими могут быть вегетативные клетки, но измененной формы, клеточные структуры с четко выраженной функциональной специализацией,, различные многоклеточные образования. В подавляющем большинстве случаев все известные проявления морфологической дифференцировки прокариот направлены на повышение их выживаемости. Эта выражается как в формировании специальных клеток, обладающих повышенной устойчивостью к перенесению неблагоприятных условий, (эндоспоры, цисты), так и в формировании структур, обеспечивающих эффективное размножение прокариотных организмов (гормогонии и. баеоциты цианобактерий). [c.56]

Тенденция прокариот к механическому объединению клеток в агрегаты и дифференцировка отдельных клеток — необходимые предпосылки для возникновения простых вариантов истинной многоклеточ-ности. Согласно существующим представлениям многоклеточность начинается с появления структурно-функциональных различий у членов исходной однородной группы клеток. Для формирования самого простого типа многоклеточного организма необходимы три условия 1) агрегированность клеток 2) разделение функций между ними в таком агрегате 3) наличие между агрегированными клетками устой- [c.64]

Скользящие зеленые бактерии интересны чертами сходства с представителями других групп фототрофных прокариот пурпурными бактериями, зелеными серобактериями и цианобактериями. Наличие двух типов бактериохлорофиллов и хлоросом, где локализована основная масса светсобирающих бактериохлорофиллов, послужили основанием для объединения зеленых скользящих бактерий с зелеными серобактериями. По составу каротиноидов hloroflexa eae обнаруживают сходство как с зелеными серобактериями, так и цианобактериями С пурпурными бактериями скользящие зеленые формы сближают первичные фотохимические процессы и отношение к органическим соединениям, а с цианобактериями — целый ряд морфологических черт (многоклеточная трихомная организация, скользящий механизм движения). [c.263]

Тип группирования клеток иногда "помогает определить систематическую принадлежность бактерий. Они могут быть одиночными, объединяться в пары, короткие и длинные цепочки правильной (стрептококки) и неправильной (стафилококки) формы, образовывать пакеты из 4, 8 и более клеток (сарцины), формировать розетки и сети. Значительное число бактерий из актиномицетной группы образуют мицелий. Известны также многоклеточные прокариоты, образующие трихомы, прямые и ветвящиеся (рис. 8— 13). [c.7]

Большинство бактерий размножаются в результате бинарного деления, реже — почкованием, а некоторые (например, актиноми-цеты) — с помощью экзоспор или обрывков мицелия (рис. 15—18). Известен также способ множественного деления (у ряда цианобактерий). Многоклеточные прокариоты могут размножаться отделением от трихома нескольких или одной клетки. У ряда бактерий обнаружена конъюгация, однако она не обеспечивает полной передачи генетического материала из одной клетки в другую. [c.11]

Все живые организмы состоят из клеток и подразделяются на одноклеточные и многоклеточные. Популяция одноклеточных Организмов включает клетки одного типа или небольшого количества типов, тогда как у многоклеточных организмов клетки специализированы. По типу строения клетки подразделяются на прокариот)лческие л эукариотические (рис. 2). [c.10]

Каждой из указанных в начале этой главы стадий органической эволюции соответствует своя биота 1) простые гетеротрофные бактерии 2) фотосинтезирующие или хемосинтезирующие прокариоты, например синезеленые одоросли и автотроф-ные бактерии 3) простые аэробные эукариоты, например одноклеточные водоросли и растительные жгутиковые. Третья стадия переходит -в следующую примитивную стадию 4) Простые Многоклеточные организмы, например нитчатые водоросли и низшие грибы, [c.288]

Судите сами в свете сказанного остается признать либо (1) идентичные гены произошли независимо (номогенез), либо (2) итог горизонтального переноса генов (см. п. 12), либо (3) что гомеобокс унаследован от прокариота, но управлял у него чем-то более примитивным, нежели форма многоклеточного тела. Все три возможности противостоят нынешним воззрениям, зато заставляют вспомнить Дриша и Шпемана (п. 3-14). В любом случае, гомеобокс управляет чем-то весьма общим, нужным грибу, кукурузе, червю, мухе и человеку. [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология