Ответ Настоящие бактерии. Архебактерии. Оксифотобактерии
РАЗМЕЩЕНИЕНастоящие бактерии. Архебактерии. Оксифотобактерии
ВАРИАНТ 1
В каждом задании выберите один верный ответ из четырех предложенных.
А1. Все бактерии, населяющие планету Земля, объединяют в царство
1) Прокариоты
2) Грибы
3) Растения
4) Животные
А2. Оформленного ядра не имеют
1) грибы
2) растения
3) бактерии
4) животные
АЗ. Жгутик бактерий представляет собой органоид для
1) передвижения
2) запасания белка
3) размножения
4) перенесения неблагоприятных условий
А4. Споры бактерий служат для
1) питания
2) дыхания
3) размножения
4) перенесения неблагоприятных условий
А5.
1) аэробы
2) автотрофы
3) анаэробы
4) гетеротрофы
А6. Организмы, которые в процессе дыхания поглощают кислород, называют
1) аэробы
2) анаэробы
3) автотрофы
4) гетеротрофы
А7. Превращают остатки мертвых тел организмов в неорганические вещества бактерии
1) разрушители
2) симбионты
3) клубеньковые
4) болезнетворные
А8*. Способ питания большинства цианобактерий — это
1) фотосинтез
2) брожение
3) паразитизм
4) гниение
А9*. Метанообразующие бактерии обитают в
1) болотах
2) соленых озерах
3) корнях растений
4) родниковой воде
Б1. Верны ли следующие утверждения?
А. Хемосинтез — процесс образования органических веществ за счет энергии неорганических соединений.
Б. Кефир получают, используя бактерии брожения.
1) Верно только А
2) Верно только Б
3) Верны оба суждения
4) Неверны оба суждения
Б2. Выберите три верных утверждения. В состав бактериальной клетки входят
1) Оформленное ядро
2) Хлоропласт
3) Цитоплазма
4) Наружная мембрана
5) Митохондрия
6) Жгутик
Б3. Установите соответствие между особенностью питания и экологической группой бактерий.
ОСОБЕННОСТЬ ПИТАНИЯ
А. Питаются соками живых организмов, нанося им вред
Б. Сами образуют органические вещества за счет энергии солнечного света
В. Осуществляют превращения органических веществ мертвых тел в неорганические соединения
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГРУППА БАКТЕРИЙ
1) Разрушители
2) Паразиты
3) Автотрофы
Запишите в таблицу соответствующие цифры.
В1.
Прочитайте текст. Вставьте в места пропусков цифры, которыми обозначены слова из словарика.
Организмы, которые сами производят органические вещества, относят к группе … (А), а организмы, поглощающие готовые органические вещества, — это … (Б). Из них растительные организмы, в которых первичным источником энергии служит солнечный свет, называют … (В).
Словарик: 1. Фототрофы, 2. Автотрофы, 3. Гетеротрофы
Ответ: А-2, Б-3, В-1
ВАРИАНТ 2
А1. Самые древние обитатели нашей планеты –
1) Грибы
2) Растения
3) Бактерии
4) Животные
А2. Наследственный материал клетки не отделен от цитоплазмы у
1) Грибов
2) Растений
3) Бактерий
4) Животных
АЗ. Бактериальную клетку от окружающей среды отделяет
1) цитоплазма
2) жгутик
3) ядерная оболочка
4) наружная мембрана
А4.
Бактериальные клетки размножаются
1) спорами
2) жгутиками
3) участками цитоплазмы
4) делением клетки
А5. Организмы, которые способны синтезировать органические вещества из неорганических соединений, называют
1) аэробы
2) анаэробы
3) автотрофы
4) гетеротрофы
А6. Организмы, которые существуют в бескислородной среде, называют
1) аэробы
2) анаэробы
4) гетеротрофы
А7. Бактерии, которые взаимодействуют с другими организмами с обоюдной пользой, называют
1) разрушители
2) симбионты
3) болезнетворные
4) хищные
А8*. Взаимовыгодные отношения цианобактерий с грибами называют
1) симбиоз
2) паразитизм
3) хищничество
4) конкуренция
А9*. Галобактерии обитают в
1) болотах
2) соленых озерах
3) корнях растений
4) пресных водоемах
Б1.
Верны ли следующие утверждения?
А. Фотосинтез — процесс образования органических веществ за счет энергии солнечного света.
Б. Болезнетворные бактерии поражают только тело человека и не встречаются в организме растений и животных.
1) Верно только А
3) Верно только Б
4) Верны оба суждения
5) Неверны оба суждения
Б2. Выберите три верных утверждения.
Бактерии осуществляют процессы жизнедеятельности
1) деление клетки пополам
2) размножение семенами
3) дыхание
4) образование тканей
5) питание
6) формирование органов
БЗ. Установите соответствие между особенностью питания бактерий и способом питания.
ОСОБЕННОСТЬ ПИТАНИЯ БАКТЕРИЙ
А. Обитают в телах других организмов и приносят им пользу
Б. Поедают другие бактерии
В. Сами образуют органические вещества за счет энергии неорганических соединений
СПОСОБ ПИТАНИЯ
1) Автотрофный
2) Симбиоз
3) Хищничество
Запишите в таблицу соответствующие цифры.
В1. Прочитайте текст. Вставьте в места пропусков цифры, которыми обозначены слова из словарика.
Содержимое бактериальной клетки ограничивает … (А). В прокариотической клетке отсутствует … (Б). Бактерии, которые в процессе дыхания поглощают кислород, называются … (В), а использующие для окисления другие вещества, — это … (Г).
Словарик: 1. Анаэробы. 2. Плазматическая мембрана. 3. Аэробы. 4. Ядерная оболочка.
Ответ: А-2, Б-4, В-3, Г-1
Архебактерии
Архебактерии являются древнейшими прокариотами. Возможно, что они были самыми первыми организмами на Земле.[ …]
Архебактерии играют важную роль в природе.[ …]
Известно около 50 видов архебактерий. Выделяя здесь эту группу организмов в самостоятельное подцарство нельзя не отметить, что многие биологи классифицируют архебактерии в качестве самостоятельного царства (кроме царств растений и животных).[ …]
Классификация архебактерий еще плохо разработана.
В ДНК некоторых архебактерий отмечается наличие повторяющихся последовательностей азотистых оснований, чего нет у настоящих бактерий. У галофилов обнаружен родопсиноподобный белок, обычно содержащийся в зрительном пурпуре многих позвоночных.[ …]
Прокариоты (бактерии, архебактерии, цианобактерии) — одноклеточные организмы, не имеют ядра. Благодаря такому разнообразному метаболизму бактерии могут существовать в самых различных условиях среды: в воде, воздухе, почве, живых организмах. Велика роль бактерий в образовании нефти, каменного угля, торфа, природного газа, в почвообразовании, в круговоротах азота, фосфора, серы и других элементов в природе. Сапротрофные бактерии участвуют в разложении органических останков растений и животных и в их минерализации до С02, Н20, Н28, 1ЧН3 и других неорганических веществ. Вместе с грибами они являются редуцентами. Клубеньковые бактерии (азотфикси-рующие) образуют симбиоз с бобовыми растениями и участвуют в фиксации атмосферного азота в минеральные соединения, доступные растениям.
Считают, что первыми возникли архебактерии. Примерно 3,5 млрд лет назад. Затем возникли истинные бактерии, а от них ответвились вирусы, цианобактерии, красные водоросли и зеленые жгутиковые. От последних ответвились водоросли (от которых позднее произошли, в свою очередь, высшие растения) и бесцветные ризофлагелляты, из которых развились диатомовые водоросли, плесневые грибы, губки и простейшие. Часть простейших стала паразитической.[ …]
Перечисленные особенности делают архебактерии по существу промежуточной формой между растениями и животными, что и явилось основанием для некоторых ученых к выделению их в самостоятельное царство.[ …]
Схема синтеза белков, осуществляемого архебактериями, является такой же, как и у настоящих бактерий, однако в тРНК этих организмов нет ни тимина, ни урацила. Есть также отличия и в структуре рРНК.[ …]
В отличие от большинства настоящих бактерий для архебактерии характерен ряд особенностей.
Например, плазматическая мембрана архебактерии имеет однослойную структуру, а в пептидогли-кане их клеточных стенок в отличие от клеточных стенок настоящих бактерий отсутствует муреин.[ …]
Уникальностью характеризуются также мембранные липиды архебактерий, ибо они не содержат эфиров глицерина и жирных кислот, но содержат изопреноидные углеводороды, которые обычно встречаются в нефти.[ …]
Самым первым следствием кризиса была гибель подавляющего числа архебактерий в земном океане. Из их остатков сформировались огромные скопления нефти, газа, графитов в отложениях рифея. Вторым важным следствием стало разделение биосферы на две принципиально отличные по жизненным принципам ветви, кстати весьма неравнозначные по объему. Исходная биосфера восстановительного характера уцелела только в донных, преимущественно глубоких зонах, где сформировались локальные резерваты хемобиосферы. На земной поверхности воцарилась оксибиосфера, при этом освободились значительные по объемам экологические ниши.
Ряд ученых выделяет в надцарстве Прокариоты одно царство Дробянки, которое включает три подцарства: Бактерии, Архебактерии и Цианобактерии.
[ …]
Однако следует заметить, что многие ученые не разделяют эту точку зрения. Большинство специалистов классифицируют архебактерии в рамках подцарства.[ …]
В этих, уже достаточно суровых, относительно прежних, условиях произошли определенные изменения в органическом мире Земли. Эубактерии или эукариоты, которые к этому времени получили достаточное развитие, представляли собой уже оформленные клеточным ядром образования с отделенной от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал был сформирован в хромосомах. В клетках уже имелись митохондрии, пластиды и другие органоиды. Появление же цианобактерий, использовавших для дыхания азот, привело в конечном счете к постепенному вытеснению архебактерий и эубактерий, что в результате эволюции сделало цианобактерии жизненными монополистами. По В.А. Зубакову (1997), цианобактерии имели очень важную особенность, чрезвычайно существенную для дальнейшего развития органического мира. Этой особенностью было то, что при поглощении азота они выделяли в окружающую водную среду кислород, который в целом был продуктом их жизнедеятельности.
Для существовавших же на Земле архебактерий кислород был смертельным ядом. Здесь следует сделать некоторое геологическое отступление.[ …]
В пределах этого надцарства Доядерные организмы выделяют лишь одно царство — царство дробянок (Mychota), которое классифицируют далее на подцарства Архебактерии (Archaeobacteria, или Archaeobacteriobionta), Настоящие бактерии (Bacteria, или Bacteriobionta) и Оксифотобактерии (Oxyphotobacteria, или Oxyphotobacteriobionta).[ …]
Хемоавтотрофы в процессах синтеза органического вещества используют энергию химических связей. К этой группе относятся только прокариоты: бактерии, архебактерии и отчасти синезеленые. Химическая энергия высвобождается в процессах окисления минеральных веществ. Экзотермические окислительные процессы используются нитрифицирующими бактериями (окисляют аммиак до шпротов, а затем до нитратов), железобактериями (окисление закисного железа до окисного), серобактериями (сероводород до сульфатов). Как субстрат для окисления используется также метан, СО и некоторые другие вещества.
[ …]
В разных гйзсонах органического мира соотношение форм по Их пищевой сяедааяизащт может быть различным. Чрезвычайно разнообразны по tfttM показателям прокариоты (бактерии, архебактерии, цианобактерии). Они насчитывают относительно небольшое число видов, но представленных большой биомассой, которая обеспечивает высокий уровень Первичной продукции. Показано, например, что в некоторых озерах фотосинтезирующими бактериями создается 3/4 валовой продукций.[ …]
Фотосинтез у прокариот протекает несколько иначе, чем у растений. Бактерии используют для этой функции пигмент бактериохдорин и не выделяют кислород в окружающую среду.[ …]
Кроме вышеописанных организмов-продуцентов в 1887 г. С.Н. Виноградовым были открыты хемосинтезирующие организмы. Эти организмы в процессах синтеза органического вещества используют энергию химических связей. К этой группе продуцентов относят исключительно прокариоты: бактерии, архебактерии и отчасти сине-зеленые. В природе существуют «богатые» потенциальной энергией неорганические соединения.
Химическая энергия высвобождается в процессах окисления и некоторых других. Экзотермические (т. е. выделяющие теплоту) окислительные процессы используются азот-фиксирующими (нитрифицирующими) бактериями (окисляют аммиак до нитритов и далее нитратов), железобактериями (окисление закис-лого железа до окисного), серобактериями (сероводород до сульфатов). В частности, последние населяют глубокие океанические впадины, куда не проникает свет, но где в изобилии присутствует сероводород. В этих условиях природа создала уникальные экосистемы, где эти организмы продуцируют органическое вещество в результате хемосинтеза за счет высвобождаемой при расщеплении сероводорода h3S. Как субстрат для окисления используются также метан, оксид углерода и некоторые вещества.[ …]
Максимальный температурный диапазон активной жизни (температура функционирующих клеток) несколько меньше диапазона жидкого состояния воды, а для большинства многоклеточных организмов — от 0 до 50°С. Микроорганизмы-эбулиофилы, обитающие в горячих поверхностных и глубинных источниках, могут сохранять способность к размножению при температуре до 75°С, а некоторые архебактерии нормально существуют при 85—105°.
[ …]
Нефтезагрязненные почвы обрабатывают Acinetobacter sp., Alcalgenes sp., Pseudomonas sp., одновременно вносят растворы фосфорных и аммонийных солей. Нефть на поверхности почвы уничтожают бактерии видов Actinomycor elegans и Geotrichum marinum [2, 27]. Использование Actinebacter sp. дает 80%-ный эффект очистки от ароматических соединений по истечении 5 недель [34]. Для деструкции нефти выделены штаммы гало-толерантных и галофильных архебактерий. В условиях высоких температур может быть использована Bacillus thermoleovorans. Бактерия рода Desulfobacterium осуществляет деградацию сали-цилата в условиях сульфатредукции. Деградацию ароматических углеводородов осуществляют некоторые виды Mycobacterium, а также Pseudomonas alcaligenes, которая разлагает и галоуглеводороды [34].[ …]
Предполагают, что жизнь возникла на границе катархея и архея, который начался около 3,5 млрд лет назад и длительность которого составляет около 2 млрд лет. Эта эра характеризовалась широкой вулканической деятельностью.
Обнаружение в архейских породах графита и чистого углерода предположительно указывает на существование в этой эре очень простых живых организмов растительной и животной природы, в частности архебактерий и цианобактерий.[ …]
В катархее и архее, на отрезке времени между 4,0—2,8 млрд. лет тому назад, когда сформированная к этому времени атмосфера значительно уплотнилась и насытилась различными парами за счет исключительно активной вулканической деятельности. Это привело к тому, что солнечный свет не достигал поверхности Земли. Высокая плотность атмосферы даже при весьма низкой светимости Солнца (примерно в 4 раза меньше современного) привела к формированию высокого парникового эффекта. Следствием этих факторов стал ровный, очень теплый климат с температурами в диапазоне 200—400° С. Мелкие, пересыщенные солями обширные моря были сосредоточением проявлений жизни. Органический мир был представлен, как пишет В.А. Зубаков, доядерными бессмертными микроорганизмами — прокариотами. Прокариоты были гетеротрофными архебактериями, дышащие метаном и производными серы.
Прокариоты не обладали оформленным клеточным ядром и типичным хромосомным аппаратом. Наследственная информация реализовывалась через ДНК.[ …]
№п/п | Дата по плану | Дата по факту | Тема | Решаемые проблемы | Виды деятельности | Планируемые результаты |
|
|
| I. МНОГООБРАЗИЕ ЖИВОГО (3 часа) |
|
|
|
1. | 2/09 |
| От клетки до биосферы | Какие уровни организации живой природы существуют? Можно ли условно называть их «высшими» или «низшими»? | Беседа с учителем, ответы на поставленные
проблемные вопросы, конспектирование. | Осознавать единство и целостность окружающего мира, возможности его познаваемости и объяснимости на основе достижений науки.
|
2. | 9/09 |
| Чарльз Дарвин и происхождение видов* | Почему существует биологическое разнообразие? Каковы его причины? | Беседа с учителем, слушание рассказа учителя, ответы на проблемные вопросы, заполнение таблицы | Формирование у учащихся деятельностных способностей и способностей к структурированию и систематизации изучаемого предметного содержания |
3. | 16/09 |
| Что такое систематика | Для чего необходимо систематизировать объекты живой природы | Беседа с учителем, ответы на поставленные проблемные вопросы, выполнение тренировочных игр-заданий «Я-учёный систематик» | Развитие умения
выделять главное, умения анализировать; умение оперировать понятиями,
формировать научное мировоззрение. |
|
|
| II.ЦАРСТВО БАКТЕРИИ(5 часов) |
|
|
|
4. | 23/09 |
| Подцарство Настоящие бактерии | Является ли бактерия носителем клеточного строения? | Просмотр учебного фильма, проблемные вопросы и дискуссия | Формирование культуры биологической речи
|
5. | 30/09 |
| Подцарство Архебактерии | Почему эти бактерии получили такое название? | Выполнение тренировочных тестов, зарисовки в тетради | Формировать умение считывания биологической информации с латинских названий |
6. | 07/10 |
| Подцарство Оксифитобактерии | Почему эти бактерии получили такое название? | Выполнение тренировочных тестов, зарисовки в тетради | Формировать умение считывания биологической информации с латинских названий |
7. | 14/10 |
| Обобщающий урок по теме «Бактерии» | Почему бактерии относят к отдельному царству живой природы? Каковы их отличительные черты? | Биологический диктант, взаимопроверка и анализ результатов | Обобщение знаний по основным признакам организмов и их значении в природе и жизни человека. Выявление отличительных особенностей |
8. | 21/10 |
| К/работа по теме «Бактерии» |
| Выполнение контрольных тестов |
|
|
|
| III.ЦАРСТВО ГРИБЫ(4 часа) |
|
|
|
9. | 11/11 |
| Микология-наука о грибах.Строение гриба | Названия различных биологических наук, их многообразие. Почему для грибов важны определенные условия существования и как они связаны с их строением | Беседа с учителем, актуализация знаний о грибах, зарисовки в тетрадях, обсуждение и элементы дискуссии | Приводить 2-3
примера грибов растущих в данной местности. |
10. | 18/11 |
| Положительная и отрицательная роль грибов в жизни человека* | Какие знания о грибах жизненно необходимы человеку? | Презентация докладов и сообщений | Знать правила сбора грибов, умение определять ядовитые грибы, знать о первых приёмах оказания помощи при отравлении грибами. |
11. | 25/11 |
| Систематика грибов | Как отличить ядовитый гриб от съедобного? Почему грибы имеют большое разнообразие жизненных форм? | Работа с
микроскопом, рассмотрение гифов и мицелия гриба, элементы дискуссии. | Определять значение грибов в природе. Выявлять особенности внешнего строения шляпочного гриба. Объяснять причины появления плесени на продуктах под действием плесневых грибков. |
12. |
|
| Обобщающий урок по теме «Грибы». Самостоятельная работа | Связь строения гриба с условиями его обитания, значение для человека | Игра-викторина, проверочный тест по материалам игры | С помощью загадок и занимательных вопросов расширить кругозор |
|
|
| IV.Лишайники (1 час) |
|
|
|
13. |
|
| Особенности строения и жизнедеятельности лишайников. Экология лишайников | Почему лишайники называют «изумительной выдумкой природы», а великий русский учёный К.А. Тимирязев назвал их «растениями – сфинксами» ? Какие бывают виды лишайников? | Демонстрация природного материала и его изучение. Просмотр фрагмента обучающего фильма, обсуждение и конспектирование | Сформировать знания об особенностях строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмах; показать приспособленность лишайников к разнообразным условиям обитания; их роль в природе и в жизни человека. |
|
|
| V. Царство Растения(6 часов) |
|
|
|
14. |
|
| Основные признаки растений | Почему растения называют Высшие и Низшие? По каким критериям происходит это деление? | Извлечение информации о классификации растений, анализ и отбор информации, работа с учебником | Называть растения Подцарства Высшие и Низшие растения, объяснять и выделять основные отличительные особенности растений от других царств живой природы. |
15. |
|
| Общая характеристика водорослей | Как название этой группы организмов её характеризует? | Беседа-характеристика об обязательных условиях, необходимых для жизнедеятельности водорослей | Вспомнить определение
растительных пигментов. |
16. |
|
| Отдел Зелёные водоросли* | Как название этой группы организмов её характеризует? Какие пигменты определили название водоросли? | Самостоятельная работа с источниками информации | Усвоение знания о глобальной роли зелёных водорослей |
17. |
|
| Отдел Красные водоросли* | Как название этой группы организмов её характеризует? Каковы особенности местообитания? | Самостоятельная работа с источниками информации |
|
18. |
|
| Отдел Бурые водоросли* | Как название этой группы организмов её характеризует? Какие пигменты определяют окраску? Где географическое месторасположение этих природных объектов? | Самостоятельная работа с источниками информации |
|
19. |
|
| К/работа по теме «Водоросли» |
| Выполнение контрольного теста |
|
|
|
| IV. Споровые растения (5 часов) |
|
|
|
20. |
|
| Общая характеристика и классификация высших растений | При изучении каких растений мы познакомились со следующими терминами: высшие растения, спорофит, гаметофит, спорангии, споры, гаметы, оплодотворение, зигота, вайи, корневище, придаточные корни, заросток, сорусы? | Решение тестовых заданий, заданий различного характера: на соответствие, установление правильной последовательности | Развивать умения анализировать, обобщать, синтезировать, делать выводы, сравнивать; совершенствовать умение работать с учебником; развивать навыки исследовательской работы, развивать логическое мышление и речь
|
21. |
|
| Отдел Моховидные | Какое
царство живых организмов изучили на прошлых уроках? | Беседа. Работа с гербарием | Умение
выделять особенности организации моховидных (распространение, места обитания,
питание, размножение) на примере представителей зеленых и сфагновых мхов, |
22. |
|
| Отдел Плауновидные | Экологические, исторические, промышленные аспекты, связанные с древнейшими растениями | Игра «Станции» | Формировать естественно-научное мировоззрение и понимание необходимости бережного отношения к природе, на примере значения плауновидных в природе и жизни человека |
23. |
|
| Отдел Хвощевидные | -корневище — спорангии — гирлянды — известкование Что известно об этих понятиях?
| Чтение понятий, составление предложений, подчёркивание затруднений
| Понимание об усложнении в строении хвощей и плаунов, их общими признаками и приспособленностью к условиям жизни; углубление представления о высших споровых растениях; формирование информационных компетенций: анализировать, сравнивать, делать выводы при работе с текстом учебника;
|
24. |
|
| Отдел Папоротникообразные | Цветёт ли папоротник? | Выполнение лабораторной работы «Изучение внешнего вида некоторых папоротникообразных» | Усвоить
черты усложнения организации папоротникообразных по сравнению с мохообразными. |
|
|
| VII. Отдел Голосеменные (4 часа) |
|
|
|
25. |
|
| Общая характеристика Голосеменных растений | Почему голосеменные получили своё название? | Беседа, актуализация знаний, просмотр учебного фильма | Усвоить черты усложнения организации голосеменных по сравнению с папоротникообразными |
26. |
|
| Размножение и жизненный цикл голосеменных растений | Какие преимущества имеет семенное размножение по сравнению со споровым? | Составление рисунка жизненного цикла сосны обыкновенной, работа в группах | Уметь анализировать и сопоставлять причинно-следственные связи на примере возможности оплодотворения споровых и голосеменных |
27. |
|
| Многообразие и значение голосеменных в хозяйственной деятельности человека* | -Какой можно сделать вывод о многообразии голосеменных и об их распространении? Каково значение голосеменных для природы и жизни человека? | Сообщение и доклады учащихся | Продолжение формирования экологической культуры и воспитание бережного отношения и любви к природе. Развитие умений работать с дополнительной литературой |
28. |
|
| К/работа по темам «Споровые» и «Голосеменные растения» |
| Выполнение контрольного теста |
|
|
|
| VIII. |
|
|
|
29. |
|
| Отличительные черты цветковых растений | Почему покрытосеменные получили свое название? Какой орган растения является определяющим в этом вопросе? | Демонстрация природного материала и его изучение. Просмотр фрагмента обучающего фильма, обсуждение и конспектирование, групповая работа | Формирование умения сравнивать различные отделы растения, находить черты усложнения, эволюционное представление о развитии растительного мира от простого к сложному. |
30. |
|
| Многообразие форм цветковых растений* | С чем связано многообразие жизненных форм растений? | Работа с гербарием, с дополнительными источниками информации | Уметь различать древесные, кустарниковые и травянистые формы растений |
31. |
|
| Строение цветковых растений | Какое строение имеют органы растения в зависимости от выполняемой функции? | Работа с гербарием, заполнение таблицы, рисунки в тетради | Сформировать знания о существенных признаках органов цветкового растения; о значении их в жизни растения.
|
32. |
|
| Размножение цветковых растений | Какое значение имеет цветок? Роль плодаи семени в размножении растения? | Заполнение схемы «Главные части цветка» | Способствовать формированию знаний об этапах полового размножения у цветковых растений, представления о сути двойного оплодотворения у цветковых растений, умения различать орган полового размножения |
33. |
|
| Класс Однодольные | Какие систематические единицы вам известны? На какие группы делится отдел Цветковые? | Группировка раздаточного материала по общим признакам, анализ информации, самостоятельные выводы и групповое обсуждение | Совершенствовать умение работать с дидактическим материалом, формировать умения и навыки самостоятельной работы, установления причинно-следственных связей
|
34. |
|
| Класс Двудольные | Какие представители двудольных имеют практическое значение? В чем отличие двудольных и однодольных? | Составление сравнительной таблицы, групповая работа | Продолжить формирование умения составлять морфологическую характеристику растения, развивать интеллектуальные умения (анализировать, выделять главное, обобщать), культуру речи учащихся |
35. |
|
| Итоговая к/работа по теме «Отдел Покрытосеменные, или Цветковые» |
| Выполнение контрольного теста |
|
Работа с иллюстрациями учебника
Знать общие грибов.
Характеризовать грибы как особое царство живых организмов.
Отдел Покрытосеменные, или
Цветковые растения (7 часов)
Молочнокислые бактерии — обзор
20.2.1 Общие аспекты, связанные с порчей LAB и их потребности в росте
«Настоящие» LAB являются гетерогенной группой, но их объединяет то, что они отрицательны по каталазе (с некоторыми штаммами, способными продуцировать гемзависимая каталаза), неспорообразующая, строго ферментативная, факультативно аэробная и продуцирующая молочную кислоту в качестве основного продукта ферментации глюкозы. Некоторые штаммы могут продуцировать гем-независимую каталазу, называемую псевдокаталазой, что может вызвать путаницу при их идентификации.В пределах филума Firmicutes , то есть грамположительных организмов, они принадлежат к клостридиальной ветви с содержанием G + C менее 55 мол.
% В ДНК. Фенотипическая дифференциация традиционно проводилась на основе морфологии их клеток, их метаболизма (гомо- или гетероферментация) и типа продуктов первичного метаболизма (например, изомер молочной кислоты), спектра ферментированных сахаров, а также использования таких характеристик, как способность расти при определенных температурах, устойчивость к экстремальным факторам, таким как низкие и высокие значения pH и повышенные концентрации солей, а также использование хемотаксономических характеристик, таких как химический состав клеточной стенки и, в частности, межпептидного мостика пептидогликана (Стайлз и Holzapfel, 1997).Дифференциация между основными родами, как правило, возможна на основе физиологических особенностей, за исключением, вероятно, Weissella в качестве основного исключения, представляющего собой род, имеющий как палочковидные, так и кокковидные виды, демонстрируя физиологические «родственные связи» как с родом Leuconostoc . и гетероферментативные лактобациллы.
С точки зрения роста и способности вызывать порчу LAB представляют собой интересную группу бактерий. Обычно они считаются привередливыми в отношении требований к росту и отличаются от грамотрицательных животных, которые способны синтезировать основные факторы роста.Для роста молочнокислым бактериям требуются пурины, пиримидины, витамины и несколько аминокислот. Обычно они обнаруживаются в сочетании с богатыми углеводами источниками. Генетическое разнообразие и изменчивость среды обитания внутри LAB весьма широки. Поэтому для LAB не существует общих пределов pH, a w , температуры или других параметров, а обстоятельства, ограничивающие рост, варьируются в зависимости от рассматриваемого вида. Однако некоторые виды могут расти в весьма неблагоприятных условиях.Роль конкретного штамма LAB, включающего как вредные, так и технологически полезные бактерии, может определяться конкретной ситуацией и продуктом. Lactobacillus sakei , например, является важной заквасочной культурой для производства ферментированных мясных продуктов, в то время как, с другой стороны, она может доминировать в ассоциации порчи мясных продуктов, обработанных в вакуумной упаковке (Mäkelä et al.
; 1992; ; Schillinger, Holzapfel, 2003).
Большинство лабораторий предпочитают для роста начальный pH от 6 до 7.Однако многие лактобациллы и Oenococcus oeni являются ацидофильными и переносят условия низкого pH. Oenococcus oeni хорошо растет при pH от 4,2 до 4,8 (Гарви, 1967). Среди видов Lactobacillus , Lactobacillus hilgardii демонстрирует предпочтительный рост в диапазоне pH от 4,5 до 5,5. Lactobacillus suebicus , выделенный из ферментированного яблочного и грушевого пюре (Kleynmans et al. , 1989), и Lactobacillus acetolerans из рисового уксуса (Entani et al., 1986) может расти даже при pH 2,8 и 3,3 соответственно, в то время как самые низкие значения pH для роста Lactobacillus sakei , Lactobacillus brevis и Lactobacillus plantarum были заявлены как 3,0, 3,16 и 3,34 соответственно (хотя информация о среде / субстрате отсутствует; Jay et al. , 2005).
Lactobacillus acetolerans устойчив к концентрациям уксусной кислоты до 11% при pH 5,0 (Entani et al. , 1986).Штамм порчи кетчупа Lactobacillus fructivorans был способен расти в бульоне MRS (de Man – Rogosa – Sharpe) при pH 3,5, а также показал рост в бульоне MRS, содержащем 15% (мас. / Мас.) Этанола или 8% NaCl (Björkroth). и Коркеала, 1997a). PH испорченного кетчупа был 3,3. С другой стороны, карнобактерии не переносят кислые условия, но pH от нейтрального до высокого от 6,8 до 9,0 способствует росту, а щелочной pH в диапазоне от 8,0 до 9,0 предлагается использовать в селективных целях для дифференциации карнобактерий от других LAB.Тетрагенококки, энтерококки и некоторые педиококки также известны своей способностью к росту при щелочном pH (Axelsson, 2004).
Кроме того, LAB включают галофилы. Энтерококки и некоторые педиококки, лактобациллы и лейконостоки обладают ростом в 6,5% NaCl. Тетрагенококки растут даже при 18–24% NaCl (Axelsson, 2004; Holzapfel et al.
, 2005). Около видов Weissella и Pediococcus растут в концентрации до 10% NaCl ( a w 0,92–0,94), а Weissella halotolerans , как сообщается, очень слабо растут в 14% NaCl, что соответствует a . w значение ниже 0.90 (Хаммс и Фогель, 1995). Carnobacterium viridans переносит 26,4% NaCl и может выжить в насыщенном рассоле в течение длительного времени при 4 ° C (Holley et al. , 2002). Tetragenococcus halophilus и T . muriaticus являются преобладающими галофильными видами LAB в ферментированных пищевых продуктах с высоким содержанием соли, особенно в рыбных продуктах. Было показано, что высокие концентрации солевого раствора и низкий pH этих пищевых субстратов оказывают значительное влияние на рост, выработку молочной кислоты и способность снижать pH этих видов (Kobayashi et al., 2004). Основное физиологическое различие между двумя видами заключается в способности T .
halophilus для роста в среде без добавления NaCl, в отличие от T. muriaticus (Kobayashi et al. , 2000). Все Т . Штаммы halophilus , по-видимому, переносят 26% NaCl, достигая при этом оптимальной скорости роста при pH 7,5 (Gürtler et al. , 1998). Было обнаружено, что продукция гистамина при концентрациях NaCl> 10% является типичной характеристикой T . muriaticus , хотя также сообщалось о его способности образовывать гистамин при низкой кислотности около pH 5,8 и в условиях, ограничивающих O 2 , оптимальной концентрации NaCl (5-7%) и глюкозе> 1% (Kimura et al. , 2001).
Как и следовало ожидать от лабораторий, связанных с алкогольными напитками, например Oenococcus oeni , Lactobacillus fructivorans и некоторые педиококки, они переносят уровни этанола, типичные для этих напитков, в диапазоне от 10 до 13% об. И с исходной концентрацией яблочной кислоты от 12 до 20 г / л (Dittrich, 1993).
Сообщалось, что штаммы Lactobacillus plantarum и Oenococcus oeni из вина растут при pH 3,2 и в присутствии 13% этанола при 18 ° C, а также демонстрируют высокую устойчивость к лиофилизации (GAlegria et al. , 2004) .
LAB весьма изменчивы по своему температурному спектру роста. Как правило, это мезофилы, лучше всего растущие при температуре от 20 до 40 ° C и максимум около 50 ° C, хотя некоторые лактобациллы (например, Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii ), может расти даже при 55 ° C. С другой стороны, LAB включают множество психротрофных видов, способных расти при пониженных температурах, даже при отрицательных температурах (Korkeala et al. , 1990b). Карнобактерии, а также некоторые лактобациллы и лейконостоки хорошо адаптированы к низким температурам, и многие из них хорошо растут при температурах, близких к 0 ° C. Упаковка и хранение в холодильнике изменили порядок значимости преобладающих специфических организмов порчи с аэробных грамотрицательных бактерий до психротрофных LAB, вызывающих порчу, особенно в мясных продуктах.
В зависимости от внутренней доступности питательных веществ и дополнительных препятствий, возникающих при переработке, микробные популяции, состоящие из гетероферментативных и гомоферментативных ЛАБ в различных пропорциях, обычно преобладают в упакованных в холодном хранилище мясных продуктах, как показано в главе 9.
В зависимости от субстрата и окружающей среды ЛАБ могут выжить в условиях, например в пище, в течение длительного времени. Штаммы, похожие на Lactobacillus casei , были выделены из внутренней части сыра, обнаруженного на перевернутом парусном судне через 105 лет (Minor et al., 1970).
На термостойкость LAB влияет (пищевой) субстрат, а также такие факторы, как фаза роста и прежняя история штамма. В кислых пищевых продуктах (pH <4,0) значение D 65 ° C для большинства LAB колеблется от 0,5 до 1,0 (Krämer, 1997). Типичные для большинства грамположительных бактерий, LAB более термостойкие, чем грамотрицательные бактерии, связанные с пищевыми продуктами.
Внутри лаборатории более высокая устойчивость к термическому разрушению наблюдалась у энтерококков, связанных с мясными продуктами (Franz and von Holy, 1994).При a w > 0,95 и pH 7, D 60 ° C , D 65 ° C и D 70 ° C значения 7–15 мин, 1,6–2,3 мин и 0,3 мин, соответственно, сообщалось для Enterococcus faecium ; соответствующие значения, указанные для E. faecalis , составляли 5–20, 1,6–2,3 и 0,3 мин (Mossel et al. , 1995). Как правило, педиококки более устойчивы к нагреванию, чем другие LAB, а среди педиококков штаммы Pediococcus pentosaceus и Pediococcus acidilactici , связанные с молочными продуктами, проявляют повышенную устойчивость (Wallhäusser, 1988).Исключение составляет Weissella viridescens , типичная бактерия порчи мясных продуктов, для которой D 65 ° C значения 20–30 мин при «оптимальных» условиях a w > 0,95 и pH 7,0 (Mossel et al.
, 1995).
Информация о радиационной стойкости LAB относительно немногочисленна. Штаммы Lactobacillus sakei , Lactobacillus curvatus , Lactobacillus plantarum , Lactobacillus alimentarius и Lactobacillus farciminis были выделены из радиационно-обработанного мяса 10000 (было обнаружено 10000). в диапазоне от 0.От 28 до 0,88 кГр (Ниманд и Хольцапфель, 1984). В другом исследовании было обнаружено, что радиационная стойкость штаммов, выделенных из радурированного мяса, в целом выше, чем у аутентичных штаммов, из которых некоторые изолированные штаммы показали значения γ D 10 > 1,0 кГр. Более того, ранее необъяснимое явление наблюдалось для нескольких штаммов L. sakei , выделенных из радурированного мяса, которые показали более высокие значения γ D 10 в логарифмической фазе по сравнению с стационарной фазой (Hastings et al., 1986). Этого не наблюдалось ни для каких аутентичных штаммов, включая L.
sakei DSM 20017. Для вегетативных клеток Sporolactobacillus inulinus средняя устойчивость к γ-облучению была сопоставима с другими вегетативными бактериальными клетками в диапазоне от 0,350 до 0,525 кГр. Среднее значение γ D 10 для его эндоспор составляло 2,5 кГр (Botha and Holzapfel, 1988).
1.2B: Классификация микроорганизмов — Биология LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Ключевые моменты
- Ключевые термины
Микроорганизмы классифицируются по таксономическим категориям для облегчения исследований и обмена информацией.
Задачи обучения
- Оценить, как ранние годы жизни изменили Землю
Ключевые моменты
- Система классификации постоянно меняется с развитием технологий.
- Самая последняя система классификации включает пять царств, которые далее подразделяются на тип, класс, отряд, семейство, род и вид.
- Микроорганизмам присваивается научное название с использованием биномиальной номенклатуры.
Ключевые термины
- ДНК-фингерпринтинг : метод выделения и картирования последовательностей ДНК клетки для ее идентификации.
Жизнь на Земле славится своим разнообразием. По всему миру можно найти миллионы различных форм жизни. Биологическая классификация помогает идентифицировать каждую форму в соответствии с общими свойствами (сходством), используя набор правил и оценку того, насколько близко она связана с общим предком (эволюционные отношения), чтобы создать порядок. Научившись распознавать определенные закономерности и классифицировать их по определенным группам, биологи лучше понимают отношения, существующие между различными живыми формами, населяющими планету.
Рисунок: Классификация E.
coli : Домен: Бактерии, Царство: Эубактерии, Тип: Proteobacteria, Класс: Gammaproteobacteria, Порядок: Enterobacteriales, Семейство: Enterobacteriaceae, Род: Escherichia, Вид: E. coli.Первая, самая большая и самая инклюзивная группа, в которую классифицируются организмы, называется доменом и включает три подгруппы: бактерии, археи и эукарии. Эта первая группа определяет, является ли организм прокариотом или эукариотом. Домен был предложен микробиологом и физиком Карлом Вёзе в 1978 году и основан на выявлении сходства в последовательностях рибосомных РНК микроорганизмов.
Вторая по величине группа называется королевством. Были описаны пять основных царств, включая прокариотов (например, архей и бактерий), протоктистов (например, простейших и водорослей), грибов, растений и животных. Царство далее делится на тип или подразделение, класс, порядок, семейство, род и виды, что является самой маленькой группой.
Наука о классификации организмов называется таксономией, а группы, составляющие иерархию классификации, называются таксонами.
Таксономия состоит из классификации новых организмов или переклассификации существующих.Микроорганизмы с научной точки зрения распознаются с использованием биномиальной номенклатуры с использованием двух слов, которые относятся к роду и виду. Названия, присвоенные микроорганизмам, даны на латыни. Первая буква названия рода всегда заглавная. Классификации микроорганизмов в значительной степени способствовали исследования окаменелостей, а недавно и секвенирование ДНК. Методы классификаций постоянно меняются. Наиболее широко используемые методы классификации микробов — это морфологические характеристики, дифференциальное окрашивание, биохимическое тестирование, снятие отпечатков пальцев ДНК или состав оснований ДНК, полимеразная цепная реакция и ДНК-чипы.
Eubacteria — Определение и примеры
Eubacteria
n., В единственном числе: eubacterium
[ˌjuːbækˈtɪərɪə]
Определение: настоящие бактерии; бактерии, за исключением архей
Eubacteria — это прокариотические микроорганизмы, состоящие из одной клетки без ядра и содержащие ДНК в виде одной кольцевой хромосомы.
Эубактерии могут быть грамотрицательными или грамположительными, они имеют экономическое, сельскохозяйственное и медицинское значение.К ним относятся E. coli , Lactobacilli, и Azospirillum.
Узнайте больше о Eubacteria. Узнайте, где они производят белки. Присоединяйтесь к нам и участвуйте в обсуждении на нашем форуме: Где происходит синтез белка
Определение эубактерий
Рисунок 1: Бактериальная клетка — диаграмма с этикеткой. Все живые организмы подразделяются на три основных домена: домен Eukaryota (эукариоты), домен Eubacteria ( настоящих бактерий ) и домен архей ( архебактерий, ).Домен Eubacteria включает истинных бактерий. Это самый большой домен, который включает большую группу организмов. Что такое тип эубактериальных клеток? Эубактерии , а также архебактерии являются прокариотами. И наоборот, эукария состоит только из эукариот.
В отличие от простых прокариотических клеток, эукариотические клетки имеют тенденцию быть более сложными. К ним относятся одноклеточные и многоклеточные протисты, растения, водоросли и животные.
Есть ли у прокариот клеточные стенки? Прокариотические эубактерии включают бактерии, клеточные стенки которых состоят из пептидогликана.Однако не у всех бактерий есть клеточные стенки. Но все эубактерии имеют клеточную мембрану. Мембраны бактериальных клеток состоят из глицерина и жирной кислоты, соединенных сложноэфирной связью.
Что такое эубактерии? Эубактерии (иногда называемые просто «бактерии» ) — это небольшие организмы, которые нельзя увидеть невооруженным глазом; таким образом, микроскопы используются для визуализации и изучения их морфологии. Для этого окрашивают бактерии. Окрашивание — это важный микробиологический метод, поскольку он помогает выделить всю бактериальную структуру и форму клеток.Бактерии классифицируются по окраске по Граму.
Некоторые из них — грамм-отрицательные , тогда как другие — грамположительные .
Грамположительные бактерии имеют несколько слоев пептидогликана в их жесткой и толстой клеточной стенке, что подчеркивается окрашиванием по Граму. Клеточная стенка грамположительных бактерий содержит липотейхоевой кислоты , которая состоит в основном из спирта и фосфата в плазматическом пространстве. Функция липотейхоевой кислоты помогает бактериальной клетке расти.Он также защищает клеточную стенку бактерий от лизиса. Липотейхоевая кислота обеспечивает антигенную специфичность стенок грамположительных бактерий; Таким образом, он помогает разделить грамположительные бактерии на несколько типов.
Стенка грамотрицательных бактерий состоит только из одного слоя пептидогликана и не содержит липотейхоевой кислоты, поэтому краситель по Граму не может связываться с их клеточной стенкой. В результате своей слабой структуры клеточная стенка грамотрицательных бактерий подвержена механическим повреждениям.
Наружная мембрана стенки грамотрицательных бактерий состоит из отрицательно заряженных частиц, таких как липополисахариды, фосфолипиды и липопротеины, которые позволяют грамотрицательным бактериям избегать обнаружения иммунных клеток, фагоцитоза и действия комплементов, продуцируемых иммунной системой. хозяина. Более того, эта внешняя структура защищает грамотрицательные бактерии от солей желчных кислот, тяжелых металлов, пищеварительных ферментов, детергентов и некоторых антибиотиков, таких как пенициллины.
Как размножаются эубактерии? Размножение эубактерий обычно включает деление родительской клетки на две дочерние клетки после репликации генетического материала в процессе, называемом бинарным делением. Некоторые бактерии обладают способностью образовывать споры в неблагоприятных условиях, таких как дефицит питательных веществ, воздействие химикатов или радиация. Эти споры не могут воспроизводиться; однако они обладают высокой устойчивостью к токсинам, радиации, жаре и сухости.
Спорообразующие бактерии, такие как Bacillus и Clostridium , считаются вирулентными бактериями, поэтому методы стерилизации должны устранять бактериальные споры.Когда условия окружающей среды снова становятся благоприятными, споры бактерий снова начинают расти и размножаться.
Характеристики эубактерий
Эубактерии являются прокариотическими или эукариотическими? Каковы 3 характеристики эубактерий? Эубактерии — одноклеточные прокариотические клетки. Они содержат круглую хромосому. Кроме того, клеточная стенка эубактерий состоит из пептидогликана.Они сильно различаются по морфологии и физиологии.
Что такое клеточная структура эубактерий? Эубактериальные клетки — прокариотические. В их клетках отсутствуют ядра и клеточные органеллы, присутствующие в эукариотических клетках. Их ДНК не находится внутри ядра. (См. Рисунок 1)
Эти структурные различия между прокариотами и эукариотами очень важны, поскольку способность противомикробных препаратов уничтожать бактерии в основном зависит от нацеливания на эти различия, что делает их селективными по отношению к бактериальным клеткам, не затрагивая эукариотические клетки человека.
Многоклеточные ли эубактерии? Размер бактерий колеблется от 0,2 до более 50 микрометров. Бактерии обычно одноклеточные, однако некоторые колонии бактерий обнаруживаются в виде нитей или агрегатов в виде поверхностных биопленок.
Бактерии — одноклеточные прокариотические микроорганизмы. Их клетки содержат углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Они производят энергию и метаболиты, используя различные химические вещества, поскольку в их клетках отсутствуют клеточные органеллы, такие как хлоропласты, ядра и митохондрии, которые выполняют эти функции.Обычно бактериальная хромосома круглая, однако некоторые виды имеют две хромосомы, например Vibrio cholera , в то время как другие виды имеют линейную хромосому. ДНК этих клеток не связана с гистоном. Скорее, он связан с разными белками.
Хотите знать место синтеза белка в бактериальной клетке? Найдите ответ прямо сейчас! Присоединяйтесь к нам и участвуйте в обсуждении на нашем форуме: Где происходит синтез белка
Бактериальные клетки бывают цилиндрическими, спиралевидными, сферическими или плеоморфными (неправильной формы).
Некоторые бактерии получают энергию от солнечного света и используют углекислый газ для получения углерода для фотосинтеза и создания клеточной биомассы. Эти бактерии называются фотосинтетическими бактериями . Среди этих видов цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Другие виды эубактерий получают энергию в результате метаболизма органических и неорганических материалов (например, серы и аммиака).
Эубактерии — это в основном гетеротрофы, которые получают пищу из внешнего источника. Большинство гетеротрофов разлагают мертвый материал или паразитов, живущих на хозяине или внутри него.Другие эубактерии являются автотрофами, добывая себе пищу; они либо хемосинтетические, либо фотосинтетические. Наиболее важными автотрофными эубактериями являются цианобактерии.
Рис. 4. Схема типичной клетки цианобактерии, на которой показаны части.Дыхание у эубактерий бывает аэробным или анаэробным. Анаэробные бактерии подвергаются ферментации в качестве примера дыхания.
Структура эубактерий
Эубактерии одноклеточные или многоклеточные? Сколько в них ячеек? Количество клеток у эубактерий всего одна.
Это одиночные прокариотические клетки. Не существует эукариотических бактерий . Структуры, обнаруженные в клетках эубактерий, являются либо внешними, либо внутренними по отношению к клеточной стенке.
Внешними по отношению к клеточной стенке структурами могут быть жгутики, фимбрии, аксиальные волокна, гликокаликс или пили. Каждая из этих структур выполняет свою отличительную функцию: у некоторых эубактерий есть жгутики, облегчающие их движение.
Жгутики — это длинные нити, которые способствуют перемещению бактерий.Жгутики состоят из трех основных частей: , части, состоящей из белка флагеллина, называемого филаментом (то есть самой длинной внешней части), среднего крючка и базального тела, которое прикрепляет бактериальную плазматическую мембрану и клеточную стенку .
Фимбрии и пили — волосовидные структуры, похожие на жгутики, но более тонкие. Пили или пилусы — это тонкие выступы, используемые для конъюгации между бактериями для размножения после того, как бактерии объединяются пили, ДНК перемещается из одной клетки в другую, поэтому новые свойства, такие как устойчивость к антибиотикам, передаются между клетками.
Гликокаликс окружает некоторые эубактериальные клетки.
Это вязкий полимер, состоящий из полипептидов или полисахаридов, который защищает бактерии. Она широко известна как капсула . Капсула считается одним из факторов вирулентности некоторых бактерий, поскольку она позволяет бактериям противостоять фагоцитозу иммунной системы. Покрытие гликокаликса также может помочь бактериям прочно прикрепиться к клетке-хозяину, такой как Vibrio cholera , который производит гликокаликс для прикрепления к клеткам кишечника.
Клеточная стенка бактерий состоит в основном из сети пептидогликанов. Он может быть связан с другими веществами или присутствовать отдельно. Пептидогликановая сеть состоит из дисахаридных частей, соединенных вместе полипептидами, образующими решетку для защиты бактерий. Некоторые антибиотики, такие как пенициллины и цефалоспорины, нарушают структуру стенок бактериальных клеток, что приводит к лизису и разрыву клеток.
Внутренние структуры клеточной стенки включают клеточную мембрану, цитоплазму, ДНК, плазмиду и рибосомы.
Подобно эукариотическим клеткам, прокариотические внутренние структуры, такие как структуры эубактерий, окружены цитоплазматической мембраной, состоящей в основном из фосфолипидов. Однако клеточная мембрана прокариот менее жесткая, чем у многих эукариот. Это потому, что им не хватает стеринов (за исключением Mycoplasma , в клеточной мембране которого есть стерины). Некоторые противомикробные агенты, такие как четвертичный аммоний и спирт, действуют, разрушая клеточные мембраны бактерий. Кроме того, группа антибиотиков под названием полимиксины также может повреждать плазматические мембраны, что приводит к разрушению бактериальных клеток.
Цитоплазма — это вещество внутри плазматических мембран, которое действует как среда для внутренних структур клетки. У эубактерий цитоплазма содержит ДНК, которая обычно не встречается в цитоплазме эукариот. Прокариотические клетки содержат цитоскелеты в цитоплазме, которые помогают в росте, воспроизводстве и поддержании формы клетки.
Нуклеоид, или ДНК прокариотических эубактерий, отличается от такового у эукариот, он состоит из длинной одноцепочечной кольцевой двухцепочечной ДНК, которая содержит всю генетическую информацию бактерий.Бактериальная хромосома не покрыта ядерной мембраной, как у эукариот; в нем также отсутствует гистон. Бактериальные клетки в основном содержат небольшую структуру из двухцепочечной ДНК, называемую плазмидой , которая отличается от бактериальной хромосомы. Плазмиды реплицируются независимо от бактериальных хромосом. Плазмиды можно обменивать между разными бактериями, не причиняя никакого вреда. Более того, их присутствие не является существенным для функционирования бактериальной клетки, однако плазмида обычно несет полезные гены, такие как гены устойчивости к противомикробным препаратам, выработки токсинов, устойчивости к токсичности токсичных металлов и синтеза ферментов.Плазмиды являются основными структурами, используемыми в последнее время в биотехнологических приложениях, потому что они могут реплицироваться независимо, могут быть легко вставлены или удалены из бактериальных клеток и с ними легко манипулировать с помощью различных ферментов.
Подобно эукариотам, прокариоты имеют рибосомы для синтеза белков. Однако они структурно различаются по количеству содержащихся в них рРНК и белков. Следовательно, некоторые антибиотики действуют путем ингибирования синтеза белков путем связывания с бактериальными рибосомами, не затрагивая клетку-хозяина, например хлорамфеникол и эритромицин.
Узнайте о синтезе белка у бактерий (прокариот) — этапы, расположение и его отличие от синтеза белка у эукариот. Присоединяйтесь к нам и участвуйте в обсуждении на форуме: Где происходит синтез белка?
Эубактерии и архебактерии
Каково определение архей в биологии? Археи — это прокариотические микроорганизмы, которые размножаются бесполым путем за счет почкования, двойного деления и фрагментации.Это узкоспециализированные организмы, известные как древних бактерий . Некоторые археи живут в экстремальных условиях, таких как чрезвычайно высокие температуры (называемые термофилами), в то время как другие археи могут жить в бескислородной среде (метаногены).
Галофилы — сололюбивые археи, растущие только в среде, богатой солью, например, в рассоле. Бактерии архей также можно найти в некоторых частях человеческого тела, таких как толстая кишка, рот и кожа. Бактерии архей обычно не являются патогенными.
В чем разница между бактериями и эубактериями? Бактерии — это термин, который ранее использовался для обозначения всех бактерий. Вскоре возникли две группы: эубактерии или настоящие бактерии и архебактерии или археи. Эубактерии и архебактерии — единственные прокариоты, встречающиеся на Земле. У них есть общая клетка-предшественник, но разные линии эволюции. Есть ли у бактерий ядро? И эубактериальные, и архейные клетки лишены ядра и других мембраносвязанных органелл.
Хотя археи структурно похожи на бактерии, они отличаются при исследовании на молекулярном уровне. Например, бактериальные клетки обычно имеют внешний слой пептидогликана, толщина которого варьируется у грамотрицательных или грамположительных бактерий.
Но есть ли у архей пептидогликан? No. Некоторые археи, такие как метаногены, имеют слой псевдопептидогликана S, который образует слой, противостоящий внутреннему высокому осмотическому давлению.
| Таблица 1: Основные различия между архебактериями и эубактериями | |
|---|---|
| Eubacteria | Archaebacteria |
| Сложные микроорганизмы | Простые микроорганизмы |
| в основном в экстремальных условиях | Живут в любом месте на Земле70 |
| Пептидогликановая клеточная стенка | Псевдопептидогликановая клеточная стенка |
| Может получать энергию с помощью цикла Кребса или гликолиза | Невозможно выполнить цикл Кребса или гликолиз |
| Содержит L-глицерин-глицерин-фосфат в составе липидов D-глицерол- | . в их мембранах липиды |
| Простая РНК-полимераза | Комплексная РНК-полимераза |
| Содержит L-глицеринфосфат в липидах мембран | Комплексная РНК-полимераза |
| Примеры: Pyrobaculum, Ferroplasma, Lokiarchaeum, и Thermoproteus | |
Типы бактерий 96000, включая форму 9000, классифицируются в соответствии с доменом
. (бациллы, кокки, спирохеты или вибрионы), потребность в кислороде (факультативные или облигатные аэробы или анаэробы), питание (хемосинтетические или фотосинтетические) и состав их клеточной стенки (грамположительные или грамположительные) отрицательный). Эубактерии обычно имеют одну форму. Однако в некоторых случаях их форма изменяется из-за условий окружающей среды. Некоторые эубактерии обычно полиморфны на , , такие как Corynebacterium и Rhizobium .
Округлые (кокки) бактерии могут быть удлиненными, приплюснутыми или овальными. После деления и размножения они могут оставаться прикрепленными друг к другу. Diplococci означает, что две клетки остаются прикрепленными друг к другу после воспроизведения, тогда как стрептококков означает, что они прикреплены друг к другу в виде цепочки.Те, что остаются группами по четыре клетки и делятся на две плоскости, называются тетрадами . Стафилококки делятся на разные плоскости, образующие гроздья или пластинки. Бациллы бактерии могут делиться только в одном направлении, поэтому у них меньше форм группировки, чем у кокков. Бациллы могут быть одиночных бацилл , диплобацилл (пары) или стрептобацилл (цепочки). Некоторые бациллы имеют овальную форму и похожи на кокки, поэтому их называют коккобациллы . Vibrio или спиральные бактерии скручены за один или несколько витков, так что они выглядят как изогнутые стержни. Спиральные бактерии называются spirilla . У них твердые тела, они похожи на штопор.
Эубактерии подразделяются на несколько типов. Каждый бактериальный филум включает виды, характеризующиеся специфическими особенностями. Примеры:
- Proteobacteria включают большинство грамотрицательных бактерий.Считается, что они произошли от предков-фотосинтезаторов. Протеобактерии подразделяются на пять классов: альфа-протеобактерий, бета-протеобактерий, гаммапротеобактерий, дельтапротеобактерий, и эпсилонпротеобактерий .
- Цианобактерии характеризуются сине-зеленым пигментом . Они осуществляют фотосинтез как растений, так и водорослей. Многие из этих бактерий могут фиксировать азот в почве, поэтому они важны на сельскохозяйственных полях.
- Тип Chlorobi состоит из фотосинтезирующих бактерий. Членами этого типа являются зеленых серных бактерий . Chlorobi снижает углекислый газ во время фотосинтеза с использованием органических соединений, таких как углеводы и кислоты. Члены этого типа очень разнообразны своими палочками, спиралями, кокками или почковыми формами.
- Члены Chloroflexi — это зеленых несерных бактерий , таких как Chloroflexi , которые могут осуществлять фотосинтез.
- Члены Chlamydiae представляют собой патогенных грамотрицательных кокков , которые имеют уникальный цикл развития. Они передаются от человека к человеку при прямом контакте или воздушно-капельным путем.
- Планктомицеты — это почкующихся грамотрицательных бактерий . Хотя их ДНК похожа на ДНК бактерий, их клеточная стенка похожа на архей. Кроме того, некоторые из них содержат органеллы, аналогичные органеллам эукариот.
- Bacteroidetes — это анаэробные бактерии, обитающие в кишечном тракте, ротовой полости или кишечном тракте человека.Они присутствуют в кале и могут вызвать инфекцию в результате операции или колотых ран.
- Фузобактерии — это анаэробных бактерий; их клеточная форма либо плеоморфная, либо веретеновидная.
- Спирохеты свернуты по спирали и напоминают металлические пружины. Они бичеваются. Их жгутики облегчают движение с помощью осевых нитей. Спирохеты обычно присутствуют во рту человека.
Эволюция Eubacteria
Три области жизни были предложены в 1990-х годах на основании того факта, что рибосомы различаются в трех типах клеток (Archaebacteria, Eubacteria и Eukaryota) после сравнения нуклеотидной последовательности в каждой клетке.Хотя Eubacteria и Archaebacteria являются прокариотами, эти два домена были разделены из-за вариации малой субъединицы рРНК в обоих доменах. Архебактерии живут в экстремальных условиях окружающей среды, поэтому они считаются первыми организмами, живущими на Земле. Молекулярные теории подтверждают тот факт, что гены переносились горизонтально между тремя типами клеток, что, следовательно, повлияло на эволюционный процесс жизни.
Согласно теории эндосимбиотиков , некоторые бактерии эволюционировали в митохондрии и хлоропласты путем передачи генов. Соответственно, митохондрии и хлоропласты генетически переносились между разными доменами, чтобы продолжить эволюционный процесс.
Рисунок 5: эволюционное древо трех царств. Предоставлено: Hug, L.A., et al. (11 апреля 2016 г.). «Новый взгляд на древо жизни». Природная микробиология. 1 (5): 16048. DOI: 10.1038 / nmicrobiol.2016.48. PMID 27572647. Биологическое значение эубактерий
Мир наполнен различными видами эубактерий, и наши тела содержат различные виды эубактерий, которые имеют биологическое значение для нашей жизни.Наше тело — это только среда обитания эубактерий, составляющая нашу нормальную флору. Нормальная флора не причиняет нам вреда и приносит пользу нашему организму. Например, они защищают наш организм от патогенных эубактерий, другие могут производить биологически важные вещества, такие как витамины группы В, а также витамин К.
Несколько видов эубактерий используются в массовом производстве жевательных витаминов или таблеток, поскольку виды бактерий обеспечивают недорогой , безопасный и нетоксичный источник витаминов. Например, виды Propionibacterium и Pseudomonas производят витамин B12, тогда как аскорбиновая кислота (витамин C) вырабатывается видами Acetobacter с использованием глюкозы.
Streptomyces hygroscopicus имеет особое значение в фармацевтической промышленности, поскольку их различные штаммы могут производить около 200 различных типов антибиотиков.
Эубактерии разлагают органические вещества и листья папы на углекислый газ и питательные вещества, такие как азот. Они способствуют поддержанию баланса всех экосистем.
Эубактерии в экологии
Изучение связи между эубактериями и окружающей средой известно как микробная экология .Он включает множество разделов, в которых обсуждается, как эубактерии и другие микроорганизмы взаимодействуют с окружающей их средой.
Эубактерии могут преобразовывать формы кислорода, углерода, азота и фосфора, которые не могут быть использованы живыми организмами, такими как животные и растения, в полезные формы. Они фиксируют содержащийся в воздухе азот в почве. Более того, они возвращают в атмосферу природный углекислый газ путем разложения мертвых растений и органических отходов. Таким образом, углекислый газ используется растениями, цианобактериями и водорослями для фотосинтеза и получения энергии.
Эубактерии полезные могут использоваться при очистке сточных вод. Он преобразует органические материалы и жидкие вредные вещества в органические безвредные вещества, такие как углерод и азот. Таким образом, он помогает сохранить воду, контролируя загрязнение.
Азоспириллы — это бактерия, которая растет в почве вблизи корней растений. Он фиксирует азот из воздуха в почве и использует выведенные из растений питательные вещества в качестве источника питания. Подобно Azospirillum , Rhizobium и Bradyrhizobium , которые широко известны как ризобии, фиксируют азот в корнях растений, особенно бобовых, таких как горох и фасоль.Ризобии ответственны за образование клубеньков у таких растений.
Примеры увлекательных эубактерий
Большинство людей считают, что бактерии — вредные организмы, вызывающие болезни у людей, животных и растений, но на самом деле только некоторые виды эубактерий являются патогенными. Многие другие полезны для всех остальных живых организмов. Виды эубактерий важны в различных областях, таких как медицина, сельское хозяйство, промышленность и производство энергии.В этом разделе мы собираемся обсудить примеры интересных бактерий.
Nitrobacter и Nitrosomonas — это виды бактерий, которые могут использовать неорганические химические вещества, включая углекислый газ и источники энергии, в качестве источника углерода для производства сложных химических веществ, которые представляют собой восстановленные соединения азота. Nitrosomonas может окислять аммоний до нитрита, тогда как Nitrobacter может окислять нитрит до нитратов в процессе, известном как нитрификация.Продукт нитрификации, нитраты , — подвижная форма азота, имеющая большое значение в сельском хозяйстве.
youtube.com/embed/5fjGkuzhc-Q?autoplay=1;base64,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»/>
Zoogloea 9000 6 видов участвуют в процессах очистки сточных вод, таких как система активного ила. Во время роста эти бактерии образуют слизистую пушистую массу, которая важна для работы таких систем.
Xanthomonas campestris может попадать в организм человека. Он способен производить ксантана с использованием лактозы.Ксантан обладает загущающим действием, поэтому его используют при производстве заправок для салатов, молочных продуктов, шампуней, холодных кремов и косметики.
Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы узнали об эубактериях.
Следующий Безопасность пищевых продуктов и перспективы общественного здравоохранения
Жизнеспособное, но некультивируемое состояние (VBNC) — это уникальная стратегия выживания многих бактерий в окружающей среде в ответ на неблагоприятные условия окружающей среды.Бактерии VBNC нельзя культивировать на обычных микробиологических средах, но они остаются жизнеспособными и сохраняют вирулентность. Бактерии VBNC можно реанимировать при соблюдении соответствующих условий. Сообщается, что большое количество бактерий, включая многие патогены человека, переходят в состояние VBNC. Хотя в прошлом были споры о существовании VBNC, обширные молекулярные исследования разрешили большинство из них, и VBNC был признан отдельным состоянием выживания. Патогенные бактерии VBNC считаются угрозой общественному здоровью и безопасности пищевых продуктов из-за того, что их нельзя обнаружить с помощью обычных методов тестирования продуктов питания и воды. Сообщалось о ряде вспышек заболеваний, в которых бактерии VBNC были задействованы в качестве возбудителя. Необходимы дальнейшие молекулярные и комбинаторные исследования, чтобы противостоять угрозе, которую представляют бактерии VBNC для здоровья населения и безопасности пищевых продуктов.
1. Введение
Клетки, которые образуют колонию на определенных питательных средах, являются культивируемыми клетками. Жизнеспособный означает метаболически или физиологически активный. Таким образом, клетки, которые метаболически или физиологически активны, но не могут быть культивированы на определенных средах, являются жизнеспособными, но некультивируемыми клетками (VBNC) [1].Большинство микроорганизмов, растущих в природе, еще предстоит культивировать в лаборатории. Фактически, менее 1% микроорганизмов в пробах естественной воды и почвы культивируются с помощью процедур подсчета жизнеспособных организмов [2].
В 1982 году Сюй с соавторами ввели термин «жизнеспособные, но некультивируемые бактериальные клетки (VBNC)», чтобы различать определенные клетки, которые не могут образовывать колонии на твердой среде, но сохраняют метаболическую активность и способность к удлинению после введения питательных веществ [3]. . Согласно Оливеру [4], «VBNC можно определить как метаболически активную бактериальную клетку, которая таким образом преодолела порог по известным или неизвестным причинам и стала неспособной размножаться в среде или на среде, обычно поддерживающей ее рост.«Большинство бактерий, которые входят в состояние VBNC, являются грамотрицательными видами, принадлежащими к гамма-подклассу ветви протеобактерий, за исключением видов Rhizobium , Agrobacterium, и Helicobacter-Campylobacter [5].
2. История
Башфорд и его коллеги [6] объявили, что они извлекли Vibrio cholerae из ручьев и дренажных канав, включая участки с незначительной вероятностью загрязнения сточных вод. Примерно в то же время Colwell et al.[7] также обнаружили Vibrio cholerae в Мэриленде, США. Она и ее коллеги показали, что в искусственной морской воде Vibrio cholera и E. coli оставались жизнеспособными, хотя они утратили способность образовывать колонии на питательной среде [8]. Вскоре Salmonella enteritidis , Shigella sonnei, и Legionella pneumophila присоединились к списку организмов, которые, как известно, способны переходить в состояние, в котором они не обнаруживаются на питательном агаре, но захватывают субстраты и сигнализируют другими способами, что они были определенно не мертвы [9].Использование лабораторных сред для восстановления и подсчета бактерий, а также для связывания их с патологическими и другими видами деятельности или избавления от них стало устаревшим с новыми открытиями, и был введен термин VBNC (жизнеспособные, но не культивируемые) [10].
3. VBNC
Микроорганизмы, которые не растут в питательной среде, но все еще метаболически активны и способны вызывать инфекции у животных и растений, считаются находящимися в состоянии VBNC. Традиционные лабораторные условия и методы культивирования не могут удовлетворить потребности организмов VBNC для возобновления роста [11].Полуголубые бактерии обычно возобновляют рост сразу после получения соответствующих питательных веществ и условий. Жизнеспособные, но некультивируемые клетки не возобновят рост даже при поступлении питательных веществ [12]. Клетки VBNC проявляют активный метаболизм в форме дыхания или ферментации, включают радиоактивные субстраты и обладают активным синтезом белка, но их нельзя культивировать или выращивать на обычных лабораторных средах. Они были обнаружены путем наблюдения несоответствий между подсчетом бактериальной популяции на чашках и прямым окрашиванием и микроскопическим подсчетом [13].Эти клетки могут быть проблемой в окружающей среде, если они являются патогенами. Например, было показано, что жизнеспособные, но некультивируемые клетки Vibrio cholerae, энтеропатогенных, E. coli, , Legionella pneumophila, и различных других бактерий восстанавливают способность к культивированию после того, как попали в кишечник животных [14].
Состояние VBNC определяется как состояние покоя, вызванное суровыми условиями окружающей среды [15], такими как недостаток питательных веществ [16], экстремальные температуры [17] и резкие изменения pH или солености [18]; осмотический стресс [19], доступность кислорода [20, 21] и повреждение или отсутствие важного клеточного компонента, включая ДНК; воздействие пищевых консервантов [22] и тяжелых металлов [23, 24]; воздействие белого света [25]; активация лизогенных фагов или суицидных генов, таких как sok / hak или автолизинов [26]; и процессы обеззараживания, такие как пастеризация молока [27] и хлорирование сточных вод [28].
Характеристики бактерий в состоянии VBNC можно резюмировать следующим образом: (i) поддержание видимой целостности клеток; (ii) обладание некоторой формой измеримой клеточной активности [29], (iii) обладание очевидной способностью восстанавливать культивирование in vivo [30]; (iv) реакция на внешний стимул, как показывает экспрессия специфического гена [31]; (v) обладающие низкой метаболической активностью [28]; (vi) карликовость [32]; (vii) снижение транспорта питательных веществ; (viii) содержат высокий уровень АТФ и обладают высоким мембранным потенциалом [33]; (ix) существенные модификации состава жирных кислот в цитоплазматических мембранах [34]; (x) внутри клеточной стенки пептидогликан, усиление сшивания, увеличение количества муропептидов, несущих ковалентно связанный липопротеин, и сокращение средней длины гликановых цепей [35]; (xi) более высокая автолитическая способность, чем экспоненциально растущие клетки; (xii) удерживаемые плазмиды; (xiii) повышенная устойчивость к антибиотикам из-за более низкой метаболической активности [15]; (xiv) изменения белкового профиля внешней мембраны [36]; (xv) непрерывная экспрессия гена [37]. Состояние VBNC продолжает обсуждаться из-за трудностей дифференциации клеток VBNC и спящих клеток с помощью реанимации и фенотипических исследований. Однако недавние молекулярные исследования дали данные, подтверждающие существование состояния VBNC [38].
4. Патогены VBNC
VBNC также считается важным резервуаром многих патогенов человека в окружающей среде [39].
Следующий список включает, но не ограничивается, патогенные бактерии, которые могут переходить в состояние VBNC [15]: Aeromonas hydrophila, Agrobacterium tumefaciens, Burkholderia cepacia, Campylobacter jejuni, Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloace, Enterococcus fahergenes (включая EHEC), Helicobacter pylori, Klebsiella pneumoniae, Legionella pneumophila, Listeria monocytogenes, Mycobacterium tuberculosis, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi, Salmonella typhimurium, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, choriella alibraisococolis, шигинеллы альпинистокосные, шигинеллезы альпинистокосные, шигинеллезы альпинистокосные, шигинолибриды, шигинеллоцибосонокосоли, шигинеллезы, шигиноси, шигиносо-флексинери, шигиносо-шигиносокалибрио , и Vibrio vulnificus (типы 1 и 2).
5. Значение VBNC для общественного здравоохранения
Многие считают, что патогены в состоянии VBNC не могут вызывать инфекцию / заболевание, несмотря на сохранение своих вирулентных свойств. Однако, когда патогены VBNC проходят через животное-хозяина [40], реанимация и возобновление метаболической активности приводят к инфекциям и заболеваниям [40, 41]. Первым доказательством патогенности некультивируемых клеток была демонстрация накопления жидкости в анализе петли подвздошной кишки кролика (RICA) с помощью VBNC Vibrio cholerae O1, за которым последовали эксперименты на людях-добровольцах [42].Не культивируемые клетки VBNC E. coli также были повторно выделены после прохождения через петли подвздошной кишки кролика через 4 дня после инокуляции, а куриные эмбрионы погибли при введении некультивируемых клеток Legionella pneumophila , что привело к заключению, что патогены VBNC остаются потенциально патогенными. Итак, VBNC имеет огромное значение в здравоохранении [43].
Было показано, что многие индикаторные и патогенные бактерии, существующие в водных средах, имеют состояние VBNC [38].Вода регулярно проверяется на наличие таких индикаторов и патогенов, и если они не обнаруживаются или не подсчитываются в концентрациях ниже нормативов, вода считается безопасной для общественного потребления [44]. Поэтому, когда обстоятельства указывают на возможное присутствие патогенов VBNC, необходимо использовать дополнительную молекулярную методологию для снижения риска вспышек инфекционных заболеваний [45].
Таким образом, образцы пищевых продуктов, окружающей среды и клинические образцы больше не могут считаться свободными от патогенов, если культивирование дает отрицательные результаты.Для широкой публики присутствие VBNC в воде и пище может быть связано с легкими инфекциями или так называемыми асептическими инфекциями. Во многих случаях инфекции ошибочно приписывают вирусам, поскольку бактерии не обнаруживаются. Например, было показано, что Vibrio cholerae O1 в поверхностных водах остается в некультивируемом состоянии. Эти источники воды регулярно используются в бытовых целях и представляют опасность заражения [46]. Когда условия неблагоприятны для роста, он переходит в некультивируемое состояние вместе с ракообразными веслоногими ракообразными.Сохранение Vibrio cholerae в воде в состоянии VBNC является важным фактором общественного здравоохранения, так как обнаружение не будет успешным, если используются только традиционные методы культивирования [47].
Аналогичным образом, Shigella может подвергаться состоянию VBNC в воде, но становится угрозой при попадании в организм человека [48]. Дополнительные исследования показали, что значительное количество патогенных бактерий могут выжить в процессах обработки пищевых продуктов и воды и сохраняться, а также сохранять вирулентность в обработанных пищевых продуктах, пастеризованном молоке, питьевой воде и в окружающей среде [49].Одно исследование показало, что рецидивирующие инфекции мочевыводящих путей у многих людей были вызваны уропатогенными клетками E. coli , которые оставались в состоянии VBNC [50]. Кроме того, эти клетки VBNC продемонстрировали устойчивость к лечению антибиотиками, вызывая повторное инфицирование [51]. Другие исследования показали, что уропатогенный VBNC E. coli сохраняет энтеропатогенность, о чем свидетельствует непрерывное производство энтеротоксина [52]. Nilsson et al. [53] показали, что клетки VBNC Helicobacter pylori могут экспрессировать факторы вирулентности, такие как cagA , vacA, и vreA .
6. Состояние пищевых бактерий VBNC: проблема безопасности пищевых продуктов
Присутствие бактерий VBNC в пищевых продуктах хорошо задокументировано [54]. Пища и окружающая ее среда представляют собой сложную систему, в которой физико-химические характеристики (pH, и химический состав) и факторы окружающей среды (температура и время хранения, обеззараживание и упаковка в модифицированной атмосфере) одновременно действуют на загрязняющие бактерии, что приводит к состоянию VNBC. [55]. Например, было продемонстрировано, что охлажденный пастеризованный сок грейпфрута индуцировал состояние VBNC в E.coli O157: H7 и S. typhimurium в течение 24 часов после инкубации [56]. Опять же, Gunasekera et al. [27] сообщили, что в пастеризованном молоке, прошедшем термическую обработку, заражающие бактерии, такие как E. coli и Pseudomonas putida , переходят в состояние VBNC, но сохраняют функции транскрипции и трансляции. Несколько вспышек болезней пищевого происхождения было зарегистрировано в Японии, где такие патогены, как Salmonella enterica subsp. enterica [57] и E.coli O157 [58] в состоянии VBNC были ответственны за вспышки.
VNBC также имеет решающее значение для определения срока годности и микробной стабильности продуктов питания и напитков. Например, уксуснокислые и молочнокислые бактерии перешли в состояние VBNC в вине вследствие недостатка кислорода и присутствия сульфитов [59].
7. Методы обнаружения бактерий VBNC
7.
1. Светлопольная микроскопия с налидиксовой кислотой Налидиксовая кислота (20–40 мг / л) используется для остановки деления клеток.После воздействия налидиксовой кислоты жизнеспособные клетки продолжают расти и будут казаться удлиненными, тогда как нежизнеспособные метаболически неактивные клетки сохранят свою первоначальную форму и размер. Затем клетки исследуют под микроскопом. Жизнеспособные клетки будут рассматриваться как удлиненные, тогда как VBNC / спящие клетки будут рассматриваться как овальные и большие [60].
7.2. Флуоресцентная микроскопия
Для определения микроорганизмов VBNC можно использовать различные процедуры флуоресцентного окрашивания. Часто используемые красители — это акридиновый оранжевый, 4,6-диамино-2-фенилиндол (DAPI), флуоресцеинизотиоцианат (FITC), хлорид индофенилнитрофенилфенилтетразолия (INT) и хлорид 5-циано-2,3-дитолилтетразолия ( CTC) [61].Механизм действия этих красителей и наблюдаемые реакции приведены в Таблице 1.
Краситель Механизм Реакция
Активно воспроизводящиеся клетки выглядят зелеными, но медленно растущие или невоспроизводящиеся клетки во время окрашивания выглядят оранжевыми
Диаминофенилиндол ( DAPI) Дифференциальное окрашивание Живые клетки выглядят зелеными под флуоресцентным микроскопом
Индофенил-нитрофенил-фенилтетразолий хлорид (INT) , образуя живой фермент дегидрогеназон, образуя цвет INT клетки выглядят красными Живые клетки выглядят красными.
Флуоресцеинизотиоцианат (FITC) Активность фермента в живых клетках FITC окрашивает живые клетки в фиолетовый или синий цвет
новое Был разработан тест BacLight Live / Dead. Анализ позволяет одновременно подсчитывать общее количество и жизнеспособные (метаболически активные) клетки с использованием двух красителей нуклеиновых кислот, то есть зеленого флуоресцентного красителя SYTO 9 и красного флуоресцентного красителя йодида пропидия.SYTO 9 окрашивает как живые, так и мертвые бактерии, тогда как йодид пропидия проникает только в бактерии с поврежденными мембранами. При совместном использовании йодид пропидия снижает флуоресценцию SYTO 9 у мертвых бактерий с поврежденными мембранами, что приводит к появлению красных флуоресцентных клеток, тогда как живые бактерии будут флуоресцировать зеленым [62]. 7.3. Молекулярные методы
Зонды для гибридизации — это нуклеиновые кислоты (ДНК / РНК), которые были химически или радиоактивно мечены и используются для обнаружения комплементарных ДНК / РНК-мишеней.Специфическая амплификация ДНК-мишеней в объемных экстрактах ДНК из экологических и клинических образцов позволяет обнаруживать определенные организмы или группы родственных организмов без необходимости их культивирования при условии использования соответствующих уникальных праймеров [63]. Эти процедуры не делают различий между культивируемыми и некультивируемыми формами организмов-мишеней. Из-за невозможности различить мертвые и живые клетки с помощью методов на основе ДНК, методы на основе РНК являются более ценной оценкой экспрессии генов и / или жизнеспособности клеток в различных условиях [64].Этот метод позволяет лучше различать культивируемые и некультивируемые формы организма. Кроме того, с помощью ПЦР с обратной транскриптазой (ОТ-ПЦР) можно различать живые и мертвые клетки. Это возможно, потому что это метод, основанный на мРНК, а мРНК недолговечна (период полураспада менее 1 минуты). Информационная РНК присутствует только в метаболически активных клетках и не обнаруживается в природе после гибели клетки. ОТ-ПЦР может обнаруживать некультивируемые, но активные или живые клетки [65].
Несмотря на то, что традиционные методы культивирования не позволяют обнаружить присутствие специфических VBNC в образце, присутствие этих микробов можно продемонстрировать с помощью некоторых из описанных молекулярных методов.Более конкретно, олигонуклеотидные зонды из 18-20 нуклеотидов оказались наиболее полезными, поскольку они быстро гибридизуются со специфическими последовательностями ДНК организмов-мишеней. Эти генные зонды могут выявить близкородственные организмы или организмы со схожими функциональными возможностями. Затем требуются дополнительные молекулярные методы для полной идентификации любых обнаруженных VNBC [66]. Обнаружение клеток VBNC непосредственно из образцов окружающей среды также может быть достигнуто с помощью различных типов блоттинга, таких как блоттинг колоний, слот-блот, дот-блот и саузерн-блот. Принцип блоттинга заключается в использовании радиоактивного, нерадиоактивного или флуоресцентно меченного зонда. Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) — это альтернативный формат для гибридизационных зондов, в котором флуоресцентно меченные зонды ДНК или РНК гибридизуются с нуклеиновыми кислотами-мишенями в целых, проницаемых клетках [17]. Было разработано применение этого метода для обнаружения отдельных микробных клеток с использованием зондов, нацеленных на рРНК, в сочетании с эпифлуоресцентной микроскопией. Это достигается за счет избирательного нацеливания на участки рРНК, которые состоят из консервативных и вариабельных нуклеотидных участков.Выбрав соответствующую последовательность зонда рРНК, FISH можно использовать для обнаружения всех бактериальных клеток (универсальный зонд) или отдельной популяции клеток (штамм-специфический зонд) VBNC. Он имеет более низкую чувствительность и не может различать живые и мертвые клетки [63].
8. Заключение
Из приведенных выше обсуждений очевидно, что ряд неспорообразующих патогенных бактерий человека могут переходить в состояние VBNC с сохраненной клеточной структурой и биологией и постоянной экспрессией генов, но при этом оставаться не культивируемыми традиционными методами культивирования. Они могут выжить и вернуться к условиям культивирования, если им будут созданы соответствующие условия, и, следовательно, они представляют собой серьезную угрозу для здоровья населения и безопасности пищевых продуктов. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения механизмов, ведущих к VBNC, и разработки методологий, подтверждающих их существование.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
По широкой классификации организмов по JSTOR
Абстрактный Система широкой классификации, которая признавала царство растений, состоящее из четырех частей, и царство животных, состоящее из десяти-пятнадцати типов, в течение многих лет была стабильной и стандартизированной.Произошли или предлагаются существенные изменения. Среди них обсуждаются три основных направления развития: а. Классификация водорослей кардинально пересмотрена; семь и более серий водорослей различаются в первую очередь характеристиками клеток. Концепция типа, давно установившаяся в зоологической классификации, была введена в ботаническую классификацию в системах Пашера (1931) и Типпо (1942), в которых основные серии водорослей, Bryophyta и Tracheophyta, рассматриваются как типы.б. Многие авторы выступали за признание царства низших организмов, чтобы справиться с трудностью разделения их на царства растений и животных. Две основные возможности для такого третьего царства — это протиста Геккеля (1866, 1894), по существу отождествляемая с одноклеточными организмами, и проктиста Хогга (1860) и Коупленда (1947, 1956), включающая ядросодержащие, «бесклеточные» организмы. включая простейшие, водоросли и грибы. c. Изучение грибов привело к мнению, что они, вероятно, произошли от бесцветных жгутиконосцев как линия эволюции, независимая от настоящих растений.Бактерии лучше рассматривать как древний комплекс многих типов питательных веществ, чем как группу, происходящую от сине-зеленых водорослей. В естественных сообществах бактерии и грибы вместе образуют основную функциональную группу (восстановители), отличную от зеленых растений (продуцентов) и животных (потребителей). Следовательно, уместно представить широкие отношения живого мира в терминах трех способов питания и направлений эволюции, а не двух — фотосинтеза зеленых растений, поглощения пищи животными и поглощения бактериями и грибами.Эти три направления эволюции проявляются на трех основных уровнях организации — Monera, или бактерии и сине-зеленые водоросли, у которых отсутствуют ядерные мембраны; Eunucleata или одноклеточные организмы с ядерными мембранами; и многоклеточные и многоядерные высшие растения, животные и грибы. На этом основании здесь предлагаются четыре царства: протисты, или одноклеточные организмы; Plantae, или многоклеточные растения; Грибы; и Animalia или многоклеточные животные. Среди протистов выделялись подцарства Monera и Eunucleata.Среди высших организмов менее успешными линиями эволюции в многоклеточных и многоядерных условиях выделяются подцарства Rhodophyta и Phaeophyta среди растений, Myxomycota среди грибов и Parazoa и Mesozoa среди животных. Обсуждаются другие альтернативы традиционной системе двух царств. Несмотря на всеобщее признание системы двух царств, эти альтернативы имеют ценность для выражения современного понимания широких отношений между организмами.Их следует оценивать в сравнении с системой двух царств и друг с другом по их относительному успеху в воплощении этих отношений в «естественной» классификации.
Информация о журнале Текущие выпуски теперь размещены на веб-сайте Chicago Journals. Прочтите последний выпуск. Ежеквартальный обзор биологии (QRB) представляет проницательные исторические, философские и технические трактовки важных биологических тем с 1926 года. Как главный обзорный журнал по биологии, QRB публикует выдающиеся обзорные статьи большого объема, которые руководствуются обширным, всеобъемлющим и часто гуманистическим пониманием биологии.Помимо основных биологических наук, QRB также является важным обзорным журналом для ученых в смежных областях, включая политические исследования, историю и философию науки. Обширный раздел обзоров новых книг по биологии предоставляет преподавателям и исследователям информацию о последних публикациях в области биологии
Информация об издателе С момента своего основания в 1890 году в качестве одного из трех основных подразделений Чикагского университета, University of Chicago Press взял на себя обязательство распространять стипендии высочайшего стандарта и публиковать серьезные работы, которые способствуют образованию, способствуют общественному пониманию. , и обогатить культурную жизнь.Сегодня Отдел журналов издает более 70 журналов и сериалов в твердом переплете по широкому кругу академических дисциплин, включая социальные науки, гуманитарные науки, образование, биологические и медицинские науки, а также физические науки.
Бактерии и вирусы | FoodSafety.gov
Источники - Непастеризованное (сырое) молоко и молочные продукты.
- Мягкий сыр из непастеризованного молока, например, кесо фреска, фета, бри, камамбер.
- Сырые фрукты и овощи (например, проростки).
- Готовые к употреблению мясные деликатесы и хот-доги.
- Охлажденные паштеты или мясные пасты.
- Морепродукты охлажденные копченые.
Инкубационный период Обычно от 1 до 4 недель, может длиться до 70 дней Симптомы Listeria может вызывать лихорадку и диарею, как и другие микробы пищевого происхождения, но этот тип инфекции Listeria диагностируется редко. Симптомы у людей с инвазивным листериозом, означающие, что бактерии распространились за пределы кишечника, включают:
- Для беременных: жар, утомляемость и мышечные боли. У беременных женщин также могут отсутствовать симптомы, но у них может быть внутриутробная смерть, преждевременные роды или инфицирование новорожденного.
- Для всех остальных: ригидность шеи, спутанность сознания, потеря равновесия и судороги в дополнение к лихорадке и мышечным болям.
Продолжительность болезни Дней в недель Кто подвержен риску - Взрослые 65 лет и старше
- Беременные и их новорожденные
- Люди, чья иммунная система ослаблена в результате болезни или лечения
Что делать При инвазивном листериозе своевременное введение антибиотиков может вылечить инфекцию.Беременным женщинам назначают антибиотики, чтобы предотвратить инфицирование будущего ребенка. Профилактика Рекомендации для всех:
- Не пейте сырое (непастеризованное) молоко и не ешьте мягкие сыры, приготовленные из него, например, queso fresco.
- Сразу съешьте разрезанную дыню или поставьте ее в холодильник.
Рекомендации для людей повышенного риска:
- Люди из группы повышенного риска не должны есть следующие продукты:
- Охлажденные паштеты или мясные пасты из гастронома или мясного прилавка или из охлаждаемой части магазина
- Хот-доги, мясное ассорти и мясные деликатесы, если они не были нагреты до внутренней температуры 165 ° F или до горячего пара перед едой.
- Охлажденные копченые морепродукты, если они не консервированные, не предназначенные для длительного хранения или не находятся в готовом блюде, таком как запеканка
- Любые сырые или слегка приготовленные проростки
- Мягкий сыр, например кесо фреско, кесо бланко, панела, бриф, камамбер, с голубыми прожилками или фета, если не указано, что он изготовлен из пастеризованного молока
- Имейте в виду, что латиноамериканские сыры, приготовленные из пастеризованного молока, такие как queso fresco, вызывают инфекцию Listeria, скорее всего, потому, что они были заражены во время сыроварения.
(бациллы, кокки, спирохеты или вибрионы), потребность в кислороде (факультативные или облигатные аэробы или анаэробы), питание (хемосинтетические или фотосинтетические) и состав их клеточной стенки (грамположительные или грамположительные) отрицательный).
Бациллы бактерии могут делиться только в одном направлении, поэтому у них меньше форм группировки, чем у кокков. Бациллы могут быть одиночных бацилл , диплобацилл (пары) или стрептобацилл (цепочки). Некоторые бациллы имеют овальную форму и похожи на кокки, поэтому их называют коккобациллы . Vibrio или спиральные бактерии скручены за один или несколько витков, так что они выглядят как изогнутые стержни. Спиральные бактерии называются spirilla . У них твердые тела, они похожи на штопор.
Каждый бактериальный филум включает виды, характеризующиеся специфическими особенностями. Примеры:
Соответственно, митохондрии и хлоропласты генетически переносились между разными доменами, чтобы продолжить эволюционный процесс.
Например, виды Propionibacterium и Pseudomonas производят витамин B12, тогда как аскорбиновая кислота (витамин C) вырабатывается видами Acetobacter с использованием глюкозы.
Они фиксируют содержащийся в воздухе азот в почве. Более того, они возвращают в атмосферу природный углекислый газ путем разложения мертвых растений и органических отходов. Таким образом, углекислый газ используется растениями, цианобактериями и водорослями для фотосинтеза и получения энергии.
Многие другие полезны для всех остальных живых организмов. Виды эубактерий важны в различных областях, таких как медицина, сельское хозяйство, промышленность и производство энергии.В этом разделе мы собираемся обсудить примеры интересных бактерий. youtube.com/embed/5fjGkuzhc-Q?autoplay=1;base64,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»/> 
Во время роста эти бактерии образуют слизистую пушистую массу, которая важна для работы таких систем.
Сообщалось о ряде вспышек заболеваний, в которых бактерии VBNC были задействованы в качестве возбудителя. Необходимы дальнейшие молекулярные и комбинаторные исследования, чтобы противостоять угрозе, которую представляют бактерии VBNC для здоровья населения и безопасности пищевых продуктов.
. Согласно Оливеру [4], «VBNC можно определить как метаболически активную бактериальную клетку, которая таким образом преодолела порог по известным или неизвестным причинам и стала неспособной размножаться в среде или на среде, обычно поддерживающей ее рост.«Большинство бактерий, которые входят в состояние VBNC, являются грамотрицательными видами, принадлежащими к гамма-подклассу ветви протеобактерий, за исключением видов Rhizobium , Agrobacterium, и Helicobacter-Campylobacter [5].
Вскоре Salmonella enteritidis , Shigella sonnei, и Legionella pneumophila присоединились к списку организмов, которые, как известно, способны переходить в состояние, в котором они не обнаруживаются на питательном агаре, но захватывают субстраты и сигнализируют другими способами, что они были определенно не мертвы [9].Использование лабораторных сред для восстановления и подсчета бактерий, а также для связывания их с патологическими и другими видами деятельности или избавления от них стало устаревшим с новыми открытиями, и был введен термин VBNC (жизнеспособные, но не культивируемые) [10].
Жизнеспособные, но некультивируемые клетки не возобновят рост даже при поступлении питательных веществ [12]. Клетки VBNC проявляют активный метаболизм в форме дыхания или ферментации, включают радиоактивные субстраты и обладают активным синтезом белка, но их нельзя культивировать или выращивать на обычных лабораторных средах. Они были обнаружены путем наблюдения несоответствий между подсчетом бактериальной популяции на чашках и прямым окрашиванием и микроскопическим подсчетом [13].Эти клетки могут быть проблемой в окружающей среде, если они являются патогенами. Например, было показано, что жизнеспособные, но некультивируемые клетки Vibrio cholerae, энтеропатогенных, E. coli, , Legionella pneumophila, и различных других бактерий восстанавливают способность к культивированию после того, как попали в кишечник животных [14].
Состояние VBNC продолжает обсуждаться из-за трудностей дифференциации клеток VBNC и спящих клеток с помощью реанимации и фенотипических исследований. Однако недавние молекулярные исследования дали данные, подтверждающие существование состояния VBNC [38].
Эти источники воды регулярно используются в бытовых целях и представляют опасность заражения [46]. Когда условия неблагоприятны для роста, он переходит в некультивируемое состояние вместе с ракообразными веслоногими ракообразными.Сохранение Vibrio cholerae в воде в состоянии VBNC является важным фактором общественного здравоохранения, так как обнаружение не будет успешным, если используются только традиционные методы культивирования [47].
coli , которые оставались в состоянии VBNC [50]. Кроме того, эти клетки VBNC продемонстрировали устойчивость к лечению антибиотиками, вызывая повторное инфицирование [51]. Другие исследования показали, что уропатогенный VBNC E. coli сохраняет энтеропатогенность, о чем свидетельствует непрерывное производство энтеротоксина [52]. Nilsson et al. [53] показали, что клетки VBNC Helicobacter pylori могут экспрессировать факторы вирулентности, такие как cagA , vacA, и vreA .
[55]. Например, было продемонстрировано, что охлажденный пастеризованный сок грейпфрута индуцировал состояние VBNC в E.coli O157: H7 и S. typhimurium в течение 24 часов после инкубации [56]. Опять же, Gunasekera et al. [27] сообщили, что в пастеризованном молоке, прошедшем термическую обработку, заражающие бактерии, такие как E. coli и Pseudomonas putida , переходят в состояние VBNC, но сохраняют функции транскрипции и трансляции. Несколько вспышек болезней пищевого происхождения было зарегистрировано в Японии, где такие патогены, как Salmonella enterica subsp. enterica [57] и E.coli O157 [58] в состоянии VBNC были ответственны за вспышки.
1. Светлопольная микроскопия с налидиксовой кислотой| Краситель | Механизм | Реакция |
| Активно воспроизводящиеся клетки выглядят зелеными, но медленно растущие или невоспроизводящиеся клетки во время окрашивания выглядят оранжевыми | ||
| Диаминофенилиндол ( DAPI) | Дифференциальное окрашивание | Живые клетки выглядят зелеными под флуоресцентным микроскопом |
| Индофенил-нитрофенил-фенилтетразолий хлорид (INT) | , образуя живой фермент дегидрогеназон, образуя цвет INT клетки выглядят красными | Живые клетки выглядят красными. |
| Флуоресцеинизотиоцианат (FITC) | Активность фермента в живых клетках | FITC окрашивает живые клетки в фиолетовый или синий цвет |
7.3. Молекулярные методы
Зонды для гибридизации — это нуклеиновые кислоты (ДНК / РНК), которые были химически или радиоактивно мечены и используются для обнаружения комплементарных ДНК / РНК-мишеней.Специфическая амплификация ДНК-мишеней в объемных экстрактах ДНК из экологических и клинических образцов позволяет обнаруживать определенные организмы или группы родственных организмов без необходимости их культивирования при условии использования соответствующих уникальных праймеров [63]. Эти процедуры не делают различий между культивируемыми и некультивируемыми формами организмов-мишеней. Из-за невозможности различить мертвые и живые клетки с помощью методов на основе ДНК, методы на основе РНК являются более ценной оценкой экспрессии генов и / или жизнеспособности клеток в различных условиях [64].Этот метод позволяет лучше различать культивируемые и некультивируемые формы организма. Кроме того, с помощью ПЦР с обратной транскриптазой (ОТ-ПЦР) можно различать живые и мертвые клетки.
Это возможно, потому что это метод, основанный на мРНК, а мРНК недолговечна (период полураспада менее 1 минуты). Информационная РНК присутствует только в метаболически активных клетках и не обнаруживается в природе после гибели клетки. ОТ-ПЦР может обнаруживать некультивируемые, но активные или живые клетки [65].
Несмотря на то, что традиционные методы культивирования не позволяют обнаружить присутствие специфических VBNC в образце, присутствие этих микробов можно продемонстрировать с помощью некоторых из описанных молекулярных методов.Более конкретно, олигонуклеотидные зонды из 18-20 нуклеотидов оказались наиболее полезными, поскольку они быстро гибридизуются со специфическими последовательностями ДНК организмов-мишеней. Эти генные зонды могут выявить близкородственные организмы или организмы со схожими функциональными возможностями. Затем требуются дополнительные молекулярные методы для полной идентификации любых обнаруженных VNBC [66]. Обнаружение клеток VBNC непосредственно из образцов окружающей среды также может быть достигнуто с помощью различных типов блоттинга, таких как блоттинг колоний, слот-блот, дот-блот и саузерн-блот.
Принцип блоттинга заключается в использовании радиоактивного, нерадиоактивного или флуоресцентно меченного зонда. Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) — это альтернативный формат для гибридизационных зондов, в котором флуоресцентно меченные зонды ДНК или РНК гибридизуются с нуклеиновыми кислотами-мишенями в целых, проницаемых клетках [17]. Было разработано применение этого метода для обнаружения отдельных микробных клеток с использованием зондов, нацеленных на рРНК, в сочетании с эпифлуоресцентной микроскопией. Это достигается за счет избирательного нацеливания на участки рРНК, которые состоят из консервативных и вариабельных нуклеотидных участков.Выбрав соответствующую последовательность зонда рРНК, FISH можно использовать для обнаружения всех бактериальных клеток (универсальный зонд) или отдельной популяции клеток (штамм-специфический зонд) VBNC. Он имеет более низкую чувствительность и не может различать живые и мертвые клетки [63].
8. Заключение
Из приведенных выше обсуждений очевидно, что ряд неспорообразующих патогенных бактерий человека могут переходить в состояние VBNC с сохраненной клеточной структурой и биологией и постоянной экспрессией генов, но при этом оставаться не культивируемыми традиционными методами культивирования.
Они могут выжить и вернуться к условиям культивирования, если им будут созданы соответствующие условия, и, следовательно, они представляют собой серьезную угрозу для здоровья населения и безопасности пищевых продуктов. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения механизмов, ведущих к VBNC, и разработки методологий, подтверждающих их существование.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
По широкой классификации организмов по JSTOR
Абстрактный Система широкой классификации, которая признавала царство растений, состоящее из четырех частей, и царство животных, состоящее из десяти-пятнадцати типов, в течение многих лет была стабильной и стандартизированной.Произошли или предлагаются существенные изменения. Среди них обсуждаются три основных направления развития: а. Классификация водорослей кардинально пересмотрена; семь и более серий водорослей различаются в первую очередь характеристиками клеток.
Концепция типа, давно установившаяся в зоологической классификации, была введена в ботаническую классификацию в системах Пашера (1931) и Типпо (1942), в которых основные серии водорослей, Bryophyta и Tracheophyta, рассматриваются как типы.б. Многие авторы выступали за признание царства низших организмов, чтобы справиться с трудностью разделения их на царства растений и животных. Две основные возможности для такого третьего царства — это протиста Геккеля (1866, 1894), по существу отождествляемая с одноклеточными организмами, и проктиста Хогга (1860) и Коупленда (1947, 1956), включающая ядросодержащие, «бесклеточные» организмы. включая простейшие, водоросли и грибы. c. Изучение грибов привело к мнению, что они, вероятно, произошли от бесцветных жгутиконосцев как линия эволюции, независимая от настоящих растений.Бактерии лучше рассматривать как древний комплекс многих типов питательных веществ, чем как группу, происходящую от сине-зеленых водорослей. В естественных сообществах бактерии и грибы вместе образуют основную функциональную группу (восстановители), отличную от зеленых растений (продуцентов) и животных (потребителей).
Следовательно, уместно представить широкие отношения живого мира в терминах трех способов питания и направлений эволюции, а не двух — фотосинтеза зеленых растений, поглощения пищи животными и поглощения бактериями и грибами.Эти три направления эволюции проявляются на трех основных уровнях организации — Monera, или бактерии и сине-зеленые водоросли, у которых отсутствуют ядерные мембраны; Eunucleata или одноклеточные организмы с ядерными мембранами; и многоклеточные и многоядерные высшие растения, животные и грибы. На этом основании здесь предлагаются четыре царства: протисты, или одноклеточные организмы; Plantae, или многоклеточные растения; Грибы; и Animalia или многоклеточные животные. Среди протистов выделялись подцарства Monera и Eunucleata.Среди высших организмов менее успешными линиями эволюции в многоклеточных и многоядерных условиях выделяются подцарства Rhodophyta и Phaeophyta среди растений, Myxomycota среди грибов и Parazoa и Mesozoa среди животных. Обсуждаются другие альтернативы традиционной системе двух царств.
Несмотря на всеобщее признание системы двух царств, эти альтернативы имеют ценность для выражения современного понимания широких отношений между организмами.Их следует оценивать в сравнении с системой двух царств и друг с другом по их относительному успеху в воплощении этих отношений в «естественной» классификации.
Текущие выпуски теперь размещены на веб-сайте Chicago Journals. Прочтите последний выпуск. Ежеквартальный обзор биологии (QRB) представляет проницательные исторические, философские и технические трактовки важных биологических тем с 1926 года. Как главный обзорный журнал по биологии, QRB публикует выдающиеся обзорные статьи большого объема, которые руководствуются обширным, всеобъемлющим и часто гуманистическим пониманием биологии.Помимо основных биологических наук, QRB также является важным обзорным журналом для ученых в смежных областях, включая политические исследования, историю и философию науки. Обширный раздел обзоров новых книг по биологии предоставляет преподавателям и исследователям информацию о последних публикациях в области биологии
Информация об издателе С момента своего основания в 1890 году в качестве одного из трех основных подразделений Чикагского университета, University of Chicago Press взял на себя обязательство распространять стипендии высочайшего стандарта и публиковать серьезные работы, которые способствуют образованию, способствуют общественному пониманию.
, и обогатить культурную жизнь.Сегодня Отдел журналов издает более 70 журналов и сериалов в твердом переплете по широкому кругу академических дисциплин, включая социальные науки, гуманитарные науки, образование, биологические и медицинские науки, а также физические науки.
| Источники |
|
|---|---|
| Инкубационный период | Обычно от 1 до 4 недель, может длиться до 70 дней |
| Симптомы | Listeria может вызывать лихорадку и диарею, как и другие микробы пищевого происхождения, но этот тип инфекции Listeria диагностируется редко. Симптомы у людей с инвазивным листериозом, означающие, что бактерии распространились за пределы кишечника, включают:
|
| Продолжительность болезни | Дней в недель |
| Кто подвержен риску |
|
| Что делать | При инвазивном листериозе своевременное введение антибиотиков может вылечить инфекцию.Беременным женщинам назначают антибиотики, чтобы предотвратить инфицирование будущего ребенка. |
| Профилактика | Рекомендации для всех:
Рекомендации для людей повышенного риска:
|
