Главная »
Реферат »
Практическое значение прокариотических организмов реферат
Прокариотические организмы и их роль в биоценозах. Практическое значение прокариотических организмов реферат
27. Бактерии – прокариотические организмы. Общая характеристика царства, значение для природы и человека.
Бакте́рии (эубактерии (Eubacteria), др.-греч. βακτήριον — палочка) — домен (надцарство) прокариотных (безъядерных) микроорганизмов, чаще всего одноклеточных. К настоящему времени описано около десяти тысяч видов бактерий и предполагается, что их существует свыше миллиона, однако само применение понятия вида к бактериям сопряжено с рядом трудностей. Изучением бактерий занимается раздел микробиологии — бактериология. Подавляющее большинство бактерий (за исключением актиномицетов и нитчатых цианобактерий) одноклеточны. По форме клеток они могут быть округлыми (кокки), палочковидными (бациллы, клостридии, псевдомонады), извитыми (вибрионы, спириллы, спирохеты), реже — звёздчатыми, тетраэдрическими, кубическими, C- или O-образными. Формой определяются такие способности бактерий, как прикрепление к поверхности, подвижность, поглощение питательных веществ. Отмечено, например, что олиготрофы, то есть бактерии, живущие при низком содержании питательных веществ в среде, стремятся увеличить отношение поверхности к объёму, например, с помощью образования выростов (т. н. простек).
Из обязательных клеточных структур выделяют три:
нуклеоид
рибосомы
цитоплазматическая мембрана (ЦПМ)
С внешней стороны от ЦПМ находятся несколько слоёв (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол), называемых клеточной оболочкой, а также поверхностные структуры (жгутики, ворсинки). ЦПМ и цитоплазму объединяют вместе в понятие протопласт.
Количество клеток прокариот оценивается в (4—6)×1030, их суммарная биомасса составляет 350—550 млрд т., в ней запасено 60—100 % от углерода всех растений[7][8], а запас азота и фосфора в виду их большего относительного содержания в бактериях существенно превосходит запас этих элементов в фитомассе Земли. В то же время бактерии характеризуются коротким жизненным циклом и высокой скоростью обновления биомассы. Уже на основании этого можно оценить их вклад в функционирование основных биогеохимических циклов.Бактерии способны расти как в присутствии свободного кислорода (аэробы), так и при его отсутствии (анаэробы). Участвуют в формировании структуры и плодородия почв, в образовании полезных ископаемых и разрушении растительной и животной мортмассы; поддерживают запасы углекислого газа и кислорода в атмосфере.Многие бактерии находятся в симбиотических, в том числе в мутуалистических отношениях с другими организмами. Растения, например, выделяют значительную долю созданной в процессе фотосинтеза органики поверхностью корней. Преобразованная таким образом часть почвы (ризосфера) благоприятна для развития бактерий, в том числе азотфиксирующих. Увеличение интенсивности азотфиксации (называемой в таком случае ассоциативной) улучшает условия минерального питания растений. Бактерии-азотфиксаторы обитают также в клубеньках бобовых и других групп растений. В симбиозе со многими морскими животными (прежде всего, губками и асцидиями, а также с некоторыми растениями (например, водным папортником азолоой) и грибами (в составе лишайников) живут и цианобактерии. Хемоавтотрофные бактерии живут в симбиозе с рифтиями и многими другими видами беспозвоночных и протистов, населяющих сообщества гидротерм и сообщества тиобиоса. Есть и много других примеров симбиоза бактерий с самыми разными группами организмов.Бактерии населяют желудочно-кишечный тракт животных и человека и необходимы для нормального пищеварения. Особенно они важны для травоядных, которые питаются не столько растительной пищей, сколько продуктами её бактериального преобразования, а частично переваривают и самих бактерий.Тысячелетиями человек использовал молочнокислых бактерий для производства сыра, йогурта, кефира, уксуса, а также квашения.
В настоящее время разработаны методики по использованию фитопатогенных бактерий в качестве безопасных гербицидов, энтомопатогенных — вместо инсектицидов. Наиболее широкое применение получила Bacillus thuringiensis, выделяющая токсины (Cry-токсины), действующие на насекомых. Помимо бактериальных инсектицидов, в сельском хозяйстве нашли применение бактериальные удобрения.
Бактерии, вызывающие болезни человека, используются как биологическое (бактериологическое) оружие; кроме того, в качестве такого оружия могут использоваться бактериальные токсины.
Благодаря быстрому росту и размножению, а также простоте строения, бактерии активно применяются в научных исследованиях по молекулярной биологии, генетике, генной инженерии и биохимии. Самой хорошо изученной бактерией стала Escherichia coli. Информация о процессах метаболизма бактерий позволила производить бактериальный синтез витаминов, гормонов, ферментов, антибиотиков и др.
Перспективным направлением является обогащение руд с помощью сероокисляющих бактерий, очистка бактериями загрязнённых нефтепродуктами или ксенобиотиками почв и водоёмов.
В кишечнике человека в норме обитает от 300 до 1000 видов бактерий общей массой до 1 кг, а численность их клеток на порядок превосходит численность клеток человеческого организма[9]. Они играют важную роль в переваривании углеводов, синтезируют витамины, вытесняют патогенные бактерии. Можно образно сказать, что микрофлора человека является дополнительным «органом», который отвечает за пищеварение и защиту организма от инфекций.[10]По данным южнокорейского Бюро защиты прав потребителей[11], количество бактерий на ручках (без антибактериального покрытия) тележек крупных магазинов достигает 1100 колоний на 10 см². Второе место занимают компьютерные «мышки» в интернет-кафе (690 колоний на ту же площадь). Ручки кабинок общественных уборных содержат лишь 340 колоний вредных микроорганизмов на 10 см².
Для того, чтобы уберечься от всех видов микроорганизмов, которые были обнаружены на предметах общественного пользования в ходе исследования, достаточно регулярно мыть руки с мылом
studfiles.net
Прокариотические организмы и их роль в биоценозах — реферат
Прокариотические организмы и их роль в биоценозах
Экологическая роль прокариот в биоценозах
Бактерии активно участвуют в движении веществ и энергии по пищевым цепям биоценозов. Многие из них являются редуцентами: разлагают растительные и животные остатки и отходы жизнедеятельности организмов, играют важнейшую роль в почвообразовании. В результате их деятельности образуются углекислый газ, вода, минеральные соли, которые вновь вступают в круговорот веществ. Ряд бактерий (в частности, клубеньковые) способны усваивать атмосферный азот и переводить его в доступные для растений формы. В сельском хозяйстве истощенные поля засевают бобовыми для того, чтобы клубеньковые бактерии, живущие на корнях этих растений, повысили уровень азота в почве и сделали ее более плодородной. В кишечнике животных обитают бактерии, способствующие перевариванию клетчатки (целлюлозы). Чрезвычайно важна также роль болезнетворных бактерий-паразитов, вызывающих заболевания растений и животных. Наконец, существует особая группа прокариот, с древнейших времен способных к фотосинтезу, — цианобактерии. В водных биоценозах они, наряду с водорослями, являются важнейшими автотрофами (продуцентами кислорода и органических веществ).
Влияние болезнетворных микроорганизмов на состояние макроорганизма.
В самом простом случае болезнетворные микроорганизмы лишь «крадут» питательные вещества хозяина. При этом происходит постепенное истощение макроорганизма; заболевание развивается медленно, почти незаметно. Однако часто бактерия-паразит выделяет токсины, отравляющие организм хозяина и повреждающие его органы и клетки. В некоторых случаях повреждения настолько серьезны, что в течение нескольких дней могут привести к гибели (чума, холера и др.). Воздействуя на иммунную систему хозяина, микроорганизм снижает ее способность сопротивляться возбудителям других инфекций (тогда к основному заболеванию присоединяются дополнительные) либо может провоцировать аутоиммунные реакции. В некоторых случаях токсины бактерий способны вызывать мутагенные эффекты.
Строение бактериальной клетки.
Размеры бактериальной клетки обычно составляют от 1 до 15 мкм. Форма клеток очень разнообразна: палочковидные (бациллы), сферические (кокки), спиралевидные (спириллы), в форме запятой (вибрионы). Прокариотическая клетка окружена мембраной обычного строения; кнаружи от мембраны формируется клеточная стенка, в состав которой у большинства бактерий входит особое вещество — муреин. Поверх клеточной стенки многие бактерии выделяют слизистую капсулу, которая служит им для дополнительной защиты клетки. В центральной части клетки расположена одна кольцевая молекула ДНК, не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Зону клетки, в которой расположен генетический материал, называют нуклеоидом. В клетках прокариотов нет мембранных органоидов. Их функции выполняют впячивания клеточной мембраны. Во всех бактериальных клетках присутствуют рибосомы, которые похожи по строению на рибосомы эукариот, но меньше по размеру. Некоторые бактерии имеют жгутики.
Размножение бактерий.
Бактерии размножаются простым делением надвое. Перед делением кольцевая ДНК прикрепляется к клеточной мембране. После редупликации клетка начинает расти в длину (за счет, прежде всего, средней части), и две дочерние кольцевые молекулы ДНК, связанные с мембраной, оказываются в разных ее концах. Деление завершается образованием межклеточной перегородки. Дочерние клетки могут разойтись или остаться связанными, образуя колонии. Вопрос 5. В чем сущность процесса спорообразования у бактерий? Большинство прокариот способно к образованию спор. Спора — это бактериальная клетка с резко сниженным уровнем обмена веществ, сформировавшая дополнительную внутреннюю защитную оболочку. Спорообразование происходит в неблагоприятных условиях (падение влажности, понижение или повышение температуры, химическое воздействие). При наступлении благоприятных условий споры «прорастают» и дают начало новой бактериальной клетке. Это может произойти даже через сотни и тысячи лет. Споры обладают колоссальной устойчивостью к внешним воздействиям, выдерживают огромные колебания температуры, влажности и давления. В состоянии споры бактерии могут легко распространяться при помощи ветра и другими способами.
referat911.ru
БИОЛОГИЯ. РЕФЕРАТЫ. ТВОРЧЕСКИЕ РАБОТЫ. - greshneva.l.o.
Примерные темы творческих работ, проектов по курсу «Биологии»
-Органические вещества растительной клетки, доказательства их наличия в растении.
-Неорганические вещества клеток растений. Доказательства их наличия и роли в растении.
-Био-, макро-, микроэлементы и их роль в жизни растения.
-Практические доказательства образования органических веществ в растении путем фотосинтеза. Повышение продуктивности фотосинтеза в искусственных экологических системах.
-Доказательства передвижения органических и неорганических веществ в растении.
-Создание и поддержание культур бактерий, одноклеточных водорослей, простейших. Наблюдения за их строением и жизнедеятельностью.
-Наблюдения за экологическим исключением трофически близких видов простейших при совместном обитании.
-Доказательства разной интенсивности метаболизма в разных условиях у растений и животных.
-Витамины, ферменты и гормоны и их роль в организме. Нарушения при их недостатке и избытке.
-Прокариотические организмы и их роль в биоценозах.
-Практическое значение прокариотических организмов (на примерах конкретных видов).
-Клетка эукариотических организмов. Мембранный принцип ее организации.
-Структурное и функциональное различие растительной и животной клеток.
-Митохондрии как энергетические станции клеток.
-Стадии энергетического обмена в различных частях митохондрий.
-Строение и функции рибосом и их роль в биосинтезе белка.
-Ядро как центр управления жизнедеятельностью клетки, сохранения и передачи наследственных признаков в поколениях.
-Клеточная теория строения организмов. История и современное состояние.
-Биологическое значение митоза и мейоза.
-Бесполое размножение, его многообразие и практическое использование.
-Половое размножение и его биологическое значение.
-Чередование полового и бесполого размножения в жизненных циклах хвощей, папоротников, простейших. Биологическое значение чередования поколений.
-Партеногенез и гиногенез у позвоночных животных и их биологическое значение.
-Эмбриологические доказательства эволюционного родства животных.
-Биологическое значение метаморфоза в постэмбриональном развитии животных.
-Влияние окружающей среды и ее загрязнения на развитие организмов.
-Влияние курения, употребления алкоголя и наркотиков родителями на эмбриональное развитие ребенка.
-Закономерности фенотипической и генотипической изменчивости.
-Наследственная информация и передача ее из поколения в поколение.
-Драматические страницы в истории развития генетики.
-Успехи современной генетики в медицине и здравоохранении.
-Центры многообразия и происхождения культурных растений.
-Центры многообразия и происхождения домашних животных.
-Значение изучения предковых форм для современной селекции.
-История происхождения отдельных сортов культурных растений.
История развития эволюционных идей до Ч.Дарвина.
-«Система природы» К.Линнея и ее значение для развития биологии.
-Эволюционные идеи Ж.Б.Ламарка и их значение для развития биологии.
-Предпосылки возникновения эволюционной теории Ч.Дарвина.
-Современные представления о механизмах и закономерностях эволюции.
-Формирование устойчивых популяций микроорганизмов и вредителей культурных растений к воздействию ядохимикатов как доказательство их адаптивных возможностей.
-Ароморфозы в эволюции позвоночных и беспозвоночных животных.
-Современные представления о зарождении жизни.
Различные гипотезы происхождения.
-Принципы и закономерности развития жизни на Земле.
-Ранние этапы развития жизни на Земле.
-Причины и возможная история выхода на сушу растений и животных.
-Расцвет рептилий в мезозое и возможные причины исчезновения динозавров.
-Современные представления о происхождении птиц и зверей.
-Влияние движения материков и оледенений на формирование современной растительности и животного мира.
-Эволюция приматов и этапы эволюции человека.
-Современный этап развития человечества. Человеческие расы. Опасность расизма.
-Воздействие человека на природу на различных этапах развития человеческого общества.
-Причины и границы устойчивости биосферы к воздействию деятельности людей.
-Биоценозы (экосистемы) разного уровня и их соподчиненность в глобальной экосистеме – биосфере.
-Видовое и экологическое разнообразие биоценоза как основа его устойчивости.
-Различные экологические пирамиды и соотношения организмов на каждой их ступени.
-Пути повышения биологической продуктивности в искусственных экосистемах.
-Сукцессии и их формы.
Роль правительственных и общественных экологических организаций в современных развитых странах.
-Рациональное использование и охрана (конкретных) невозобновимых природных ресурсов.
-Рациональное использование и охрана (конкретных) возобновимых природных ресурсов.
-Опасность глобальных нарушений в биосфере. Озоновые «дыры», кислотные дожди, смоги и их предотвращение.
-Экологические кризисы и экологические катастрофы. Предотвращение их возникновения.
-Устойчивое развитие природы и общества.
sites.google.com
