МНОГООБРАЗИЕ СПОСОБОВ ПИТАНИЯ ВОДОРОСЛЕЙ

Благодаря способности к фотосинтезу многие водоросли весьма неприхотливы в отношении питания: на свету они могут расти в чисто минеральной среде. Однако дело не всегда обстоит так, поскольку многим водорослям необходимы специфические витамины-, наиболее обычна потребность в витамине В12- Вероятный источник этих витаминов в природе — бактерии, населяющие ту же среду.

Способность к фотосинтезу может не исключать использование органических веществ в качестве основного источника углерода и энергии, так что у многих водорослей метаболизм смешанного типа.

Некоторые водоросли (например, зеленая водоросль Chlamydobotrys), даже развиваясь на свету, не способны использовать С02 в качестве основного источника углерода; поэтому для удовлетворения их потребности в углероде необходимо присутствие ацетата или некоторых других подходящих органических соединений.

Это обусловлено дефектом фотосинтёзирующего аппарата: такие ... Читать дальше »

ВОДОРОСЛИ

Первичная классификация водорослей опирается на свойства клеток, а не организма в целом. Основой служат такие  признаки, как химическая природа клеточной стенки (если стенка имеется); образуемые клеткой запасные органические вещества; природа фотосинтетических пигментов; строение и расположение жгутиков у подвижных клеток. На основе этих признаков водоросли разбиты на ряд групп, приведенных в табл. 4.1.

Эти группы неравноценны по разнообразию строения их представителей. Например, среди Euglenophyta (эвгленовых водорослей) имеются только одноклеточные или простые колониальные формы, тогда как все Phaeophyta (бурые водоросли) — многоклеточные организмы, внешне сходные с растениями.

Самая обширная и разнообразная группа — это Chlorophyta (зеленые водоросли); от нее, по-видимому, произошли высшие растения, и она включает самые различные формы, от одноклеточных организмов до многоклеточных растениеподобных водорослей.

Сходство кл ... Читать дальше »

ОБЩИЕ СВОЙСТВА ВИРУСОВ

Представители одного класса микроорганизмов — вирусы— не имеют клеточного строения; они отличаются от клеточных организмов по структуре, химическому составу и способу  размножения.

Вирусы — облигатные паразиты, способные развиваться только внутри клеток восприимчивых организмов-хозяев. Хозяевами вирусов могут быть почти все клеточные организмы, как прокариоты, так и эукариоты Вирусы переносятся из клетки в клетку в виде мельчайших инфекционных частиц — вирионов.

Вирионы каждого вируса обладают определенными размерами и формой. Каждый вирион состоит из нуклеиновой кислоты, заключенной в белковую оболочку — капсид, который построен из определенного числа идентичных белковых субъединиц. Упорядоченная укладка этих субъединиц придает вириону характерную форму.

Некоторые вирионы обладают и другими структурами. Многие вирусы, поражающие животных, заключены в липопротеидную мембрану, образующуюс ... Читать дальше »

ОРГАНЕЛЛЫ ПРОКАРИОТ, НАХОДЯЩИЕСЯ ВНУТРИ ЦИТОПЛАЗМЫ

В цитоплазме прокариот встречается только один вид органелл, сходный по структуре с органеллами эукариотической клетки; это тилакоиды— уплощенные мешки, состоящие из системы элементарных мембран.

Тилакоиды содержат фото-синтезирующий аппарат у одной группы фототрофных прокариот— у цианобактерий. Они, по-видимому, гомологичны по строению и функции тилакоидам хлоропластов. Однако в некоторых группах прокариот есть и другие виды своеобразных органелл, хотя они встречаются гораздо реже.

Для всех этих органелл характерно отсутствие элементарных мембран: они заключены в однослойную мембрану толщиной всего лишь 2—3 нм. К ним относятся хлоробиум-везикулы — пузырьки, содержащие фотосинтезирующий аппарат зеленых бактерий; газовые пузырьки (аэросомы), придающие плавучесть клеткам различных водных прокариот; карбоксисомы, содержащие главный фермент восстановительного связывания С02 — рибулоз ... Читать дальше »

ДВИЖЕНИЕ

ПРОКАРИОТИЧЕСКИХ КЛЕТОК

Направленное движение цитоплазмы, столь характерное для большинства эукариотических клеток, у прокариот не наблюдается. Поэтому прокариоты, не имеющие клеточной стенки, т. е. микоплазмы, не способны к амебоидному передвижению, которое свойственно многим протистам-эукариотам, лишенным клеточной стенки.

Тем не менее многие прокариоты, обладающие клеточной стенкой, могут активно передвигаться. Одна из разновидностей активного движения — скольжение— проявляется только при контакте клетки с твердым субстратом; оно осуществляется без участия каких-либо специальных локомоторных органелл.

Скольжение свойственно многим цианобактериям, а также некоторым группам бактерий, не способных к фотосинтезу.

Вторая разновидность движения — активное плавание — свойственно клеткам, находящимся в жидкой среде, и осуществляется с помощью органелл, называемых жгутиками. Бактериальный жгутик по своей тонкой струк ... Читать дальше »

ФУНКЦИИ

ПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ

Плазматическая мембрана прокариот служит гораздо более избирательным барьером между внутренним пространством клетки и внешней средой, чем мембрана эукариот. Самые крупные частицы, способные проходить через этот барьер, имеют размеры молекул: это фрагменты ДНК (трансформирующая ДНК, см. гл. 15) и белки с относительно низким 112 молекулярным весом (внеклеточные ферменты, секретируемые клеткой, см. гл. 10).

Явления экзоцитоза и эндоцитоза совершенно неизвестны у прокариот, даже у тех (группа микоплазм), у которых нет клеточной стенки и поэтому нет механических препятствий для переноса каких-либо частиц или капелек жидкости через поверхность клетки.

В результате у прокариот отсутствуют биологические свойства, связанные со способностью к эндоцитозу, в частности способность к внутриклеточному пищеварению и способность иметь клеточных (невирусных) эндосимбионтов.

У многих прокариот плазматическая мембрана играет опреде ... Читать дальше »

Как световой, так и электронный трансмиссионный микроскоп дает по существу двумерное (плоское) изображение, ибо при любой регулировке такого микроскопа в фокусе всегда будет находиться лишь слой небольшой толщины.

Например, при использовании светового микроскопа с иммерсионной системой глубина фокуса составляет всего только 0,25 мкм. Недавно, однако, был изобретен сканирующий электронный микроскоп. Эта модификация электронного микроскопа позволяет получать трехмерные изображения поверхностной структуры микроскопических объектов весьма различной величины.

Глубина фокуса у этого прибора достигает нескольких миллиметров, а эффективное увеличение может изменяться в пределах от 20 до 10 000. Пример изображения, получаемого с помощью такого прибора, представлен на рис. 2.10.

В таком микроскопе объект, покрытый тонким слоем тяжелого металла, сканируется узким пучком электронов (электронным зондом) наподобие того, как это делается в телевизионной трубке (рис. 2.11). ... Читать дальше »

ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ

Одно из крупнейших, достижений прикладной физики XX века— это создание электронного микроскопа; оно привело к перевороту в наших представлениях о биологических структурах. Электронная микроскопия основана на том, что электромагнитное поле влияет на пучок электронов аналогично тому, как стеклянная линза действует на луч света.

Электронный луч обладает свойствами электромагнитного излучения с очень малой длиной волны. Если электроны ускорены в электрическом поле напряжением 100 кВ, то длина такой волны составляет всего лишь 0,04 нм, т. е. примерно в 10 000 раз меньше, чем у видимого света.

Соответственно и предельное разрешение электронного микроскопа на несколько порядков выше, чем у светового [см. уравнение (2.1)], и с его помощью можно достичь гораздо большего эффективного увеличения. Как показано на рис. 2.9, путь электронов в трансмиссионном электронном микроскопе аналогичен пути света в световом микроскопе

Выходящий и ... Читать дальше »

ПОТРЕБНОСТЬ

В УГЛЕРОДЕ

Фотосинтезирующие организмы и те бактерии, которые получают энергию в результате окисления неорганических соединений, используют обычно в качестве единственного или главного источника углерода С02 — вещество, содержащее углерод в наиболее окисленной форме.

Превращение С02 в органические компоненты клетки — восстановительный процесс, требующий затраты энергии. Соответственно у этих физиологических групп микроорганизмов значительная часть энергии, получаемой от света или при окислении восстановленных неорганических соединений, должна затрачиваться на восстановление С02 до уровня органических веществ.

Все другие организмы получают углерод в основном из органических питательных веществ. Большинство органических субстратов окислено до того же уровня, что и органические компоненты клетки. Поэтому для того, чтобы они могли служить источниками клеточного углерода, обычно не требуется их предварительного восстановления.

ХИМИЧЕСКАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ

Многие вещества, вводимые в состав культуральных сред, слишком термолабильны, и их нельзя стерилизовать в автоклаве. Для работы с такими веществами крайне полезен был бы надежный метод химической стерилизации.

Существенное требование, которому должен удовлетворять химический стерилизующий агент, заключается в том, что он должен быть не только токсичен, но еще и летуч: нужно, чтобы он быстро исчезал из простерилизоваиного объекта. Наилучшим из доступных веществ такого типа является окись этилена. Это жидкость, кипящая при 10,7 °С.

При температуре от 0 до 4°С окись этилена можно добавлять в растворы в жидком виде (до конечной концентрации примерно 0,5—1,0%), а при температуре выше точки кипения использовать в виде стерилизующего газа.

Однако окись этилена химически нестойка и распадается в водных растворах, образуя этиленгликоль, который уже не летуч и может вызывать нежелательные эффекты. Кроме того, она взрывоопас ... Читать дальше »

ТЕПЛОВАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ

Наиболее широко для стерилизации используют тепловую обработку. Предметы можно стерилизовать сухим жаром, прогревая их в печи в атмосфере воздуха, или влажным жаром (т. е. при помощи пара)

. При стерилизации сухим жаром требуется прогрев гораздо более длительный и до более высоких температур, чем при использовании влажного жара, так как воздух обладает гораздо меньшей теплопроводностью, чем пар.

Кроме того, бактерии могут полностью высыхать, а в высушенном состоянии термоустойчивость вегетативных клеток бактерий значительно возрастает и почти достигает уровня, характерного для спор. В результате скорость гибели высохших клеток оказывается сильно сниженной.

Сухой жар используют в основном для стерилизации стеклянной посуды и других термоустойчивых твердых материалов. Предметы заворачивают в бумагу или иным способом защищают от последующего загрязнения и выдерживают в печи при температуре 170 °С в течение 90 мин.

Для те ... Читать дальше »