Сравнение прокариот и эукариот

С развитием микробиологии стало ясно, что одной из важнейших характеристик организмов является их клеточное строение. В результате, в первой половине XX века были выделены два надцарства – прокариоты и эукариоты. Надцарство прокариот включило в себя бактерии и сине-зелёные водоросли, клетки которых не содержат ядра. Остальные клеточные организмы были отнесены к ядерным (эукариотам).

Особой формой, промежуточной между живым и неживым состоянием, являются вирусы, отсутствие клеточного строения. Разделение надцарства эукариот на три царства: растения (фотосинтезирующие автотрофы), грибы (в основном, осмотрофные гетеротрофы) и животные (в основном, голозойные гетеротрофы).

В 1969 году Робертом Уиттекером была предложена система пяти царств, завоёвывающая сейчас всё больше и больше сторонников. Прокариоты у него по-прежнему объединены в одно царство Monera. Примитивные эукариоты, не имеющие тканевой дифференциации (простейшие, водоросли, слизевики), объединены в царство Protista. Всё, что осталось от растений, (мхи, папоротники и семенные растения) составило царство Plantae, все высшие классы грибов – царство Fungi, все многоклеточные животные – царство Animalia.

Сравнение прокариот и эукариот

  К надцарству эукариот относятся 3 царства – растений, животных и грибов.  

Отличия по питанию

Растения – автотрофы, т.е. сами делают для себя органические вещества из неорганических (углекислого газа и воды) в процессе фотосинтеза.

Животные и грибы – гетеротрофы, т.е. готовые органические вещества получают с пищей.

Рост или передвижение

Животные способны передвигаться, растут только до начала размножения.

Растения и грибы не передвигаются, зато неограниченно растут в течение всей жизни.

Отличия по строению и работе клетки

2) Только у растений есть крупная центральная вакуоль, которая занимает большую часть взрослой клетки (оболочка этой вакуоли называется тонопласт, а… 3) Только у животных нет клеточной стенки (плотной оболочки), у растений она… 4) Только у животных есть клеточный центр (центриоли).

Классификация вирусов

Тип нуклеиновой кислоты РНК Симметрия капсидов кубическая спиральная Наличие оболочки капсида без оболочки с оболочкой без оболочки с оболочкой Примеры вирус полиомиелита, некоторые бактериофаги реовирусы, группа вирусов, инфицирующих позвоночных, насекомых и высшие растения вирусы, переносимые членистоногими (например, вирус клещевого энцефалита или желтой лихорадки) палочковидные вирусы растений (например, вирус табачной мозаики) вирусы гриппа, кори, бешенства

Таблица 1.1.2.1. Основное подразделение вирусов, содержащих рибонуклеиновую кислоту (РНК)

 

Тип нуклеиновой кислоты ДНК Симметрия капсидов кубическая спиральная сложная двойная Наличие оболочки капсида без оболочки с оболочкой без оболочки сложная оболочка   Примеры аденовирусы, вызывающие заболевания верхних дыхательных путей некоторые бактериофаги некоторые опухолеродные вирусы животных парвовирусы (встречающиеся у позвоночных, включая человека), содержат ДНК с одной спиралью вирус герпеса некоторые бактериофаги вирус оспы бактериофаги Т-группы (хвостатые)

Таблица 1.1.2.2. Основное подразделение вирусов, содержащих дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК)

 

ВИРУСНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Эволюция вирусов и вирусных инфекций. Хотя вирусы не являются полноценными живыми организмами, их эволюционное развитие имеет много общего с эволюцией других патогенных организмов. Для того чтобы сохраниться как вид, ни один паразит не может быть слишком опасным для своего основного хозяина, в котором размножается. В противном случае это привело бы к полному исчезновению хозяина как биологического вида, а вместе с ним и самого возбудителя. В то же время любой патогенный организм не сможет существовать как биологический вид, если у его основного хозяина слишком быстро и эффективно развивается иммунитет, позволяющий подавлять репродукцию возбудителя. Поэтому вирус, вызывающий острое и тяжелое заболевание у какого-либо вида животных, обычно имеет еще и другого хозяина. Размножаясь в последнем, вирус не наносит ему (как виду) существенного вреда, однако такое относительно безвредное сосуществование поддерживает циркуляцию вируса в природе. Так, например, вирус бешенства в природе сохраняется среди грызунов, для которых заражение этим вирусом не является смертельным. Природным резервуаром для вирусов лошадиных энцефалитов, особо опасных для лошадей и в несколько меньшей степени для человека, являются птицы. Эти вирусы переносятся кровососущими комарами, в которых вирус размножается без существенного вреда для комара. Иногда вирусы могут передаваться насекомыми пассивно (без размножения в них), однако чаще всего они репродуцируются в переносчиках. Для многих вирусов, например кори, герпеса и отчасти гриппа, основным природным резервуаром является человек. Передача этих вирусов происходит воздушно-капельным или контактным путем. Распространение некоторых вирусных заболеваний, как и других инфекций, полно неожиданностей. Например, в группах людей, проживающих в антисанитарных условиях, практически все дети в раннем возрасте переносят полиомиелит, обычно протекающий в легкой форме, и приобретают иммунитет. Если же условия жизни в этих группах улучшаются, дети младшего возраста обычно полиомиелитом не болеют, но заболевание может возникнуть в более старшем возрасте, и тогда оно часто протекает в тяжелой форме. Многие вирусы не могут долго сохраняться в природе при низкой плотности расселения вида-хозяина. Малочисленность популяций первобытных охотников и сборщиков растений создавала неблагоприятные условия для существования некоторых вирусов; поэтому весьма вероятно, что какие-то вирусы человека возникли позже, с появлением городских и сельских поселений. Предполагается, что вирус кори первоначально существовал среди собак (как возбудитель лихорадки), а натуральная оспа человека могла появиться в результате эволюции оспы коров или мышей. К наиболее "свежим" примерам эволюции вирусов можно отнести синдром приобретенного иммунодефицита человека (СПИД). Существуют данные о генетическом сходстве вирусов иммунодефицита человека и африканских зеленых мартышек. "Новые" инфекции обычно протекают в тяжелой форме, нередко со смертельным исходом, но в процессе эволюции возбудителя они могут стать более легкими. Хороший пример - история вируса миксоматоза. В 1950 этот вирус, эндемичный для Южной Америки и довольно безобидный для местных кроликов, вместе с европейскими породами этих животных был завезен в Австралию. Заболевание австралийских кроликов, ранее не встречавшихся с данным вирусом, было смертельным в 99,5% случаев. Несколько лет спустя смертность от этого заболевания значительно снизилась, в некоторых районах до 50%, что объясняется не только "аттенуирующими" (ослабляющими) мутациями в вирусном геноме, но и возросшей генетической устойчивостью кроликов к заболеванию, причем в обоих случаях эффективная природная селекция произошла под мощным давлением естественного отбора. Репродукция вирусов в природе поддерживается разными типами организмов: бактериями, грибами, простейшими, растениями, животными. Например, насекомые часто страдают от вирусов, которые накапливаются в их клетках в виде крупных кристаллов. Растения нередко поражаются мелкими и просто устроенными РНК-содержащими вирусами. Эти вирусы даже не имеют специальных механизмов для проникновения в клетку. Они переносятся насекомыми (которые питаются клеточным соком), круглыми червями и контактным способом, заражая растение при его механическом повреждении. Вирусы бактерий (бактериофаги) имеют наиболее сложный механизм доставки своего генетического материала в чувствительную бактериальную клетку. Сначала "хвост" фага, имеющий вид тонкой трубочки, прикрепляется к стенке бактерии. Затем специальные ферменты "хвоста" растворяют участок бактериальной стенки и в образовавшееся отверстие через "хвост", как через иглу шприца, впрыскивается генетический материал фага (обычно ДНК). Более десяти основных групп вирусов патогенны для человека. Среди ДНК-содержащих вирусов это семейство поксвирусов (вызывающих натуральную оспу, коровью оспу и другие оспенные инфекции), вирусы группы герпеса (герпетические высыпания на губах, ветряная оспа), аденовирусы (заболевания дыхательных путей и глаз), семейство паповавирусов (бородавки и другие разрастания кожи), гепаднавирусы (вирус гепатита B). РНК-содержащих вирусов, болезнетворных для человека, значительно больше. Пикорнавирусы (от лат. pico - очень мелкий, англ. RNA - РНК) - самые мелкие вирусы млекопитающих, похожие на некоторые вирусы растений; они вызывают полиомиелит, гепатит А, острые простудные заболевания. Миксовирусы и парамиксовирусы - причина разных форм гриппа, кори и эпидемического паротита (свинки). Арбовирусы (от англ. arthropod borne - "переносимые членистоногими") - самая большая группа вирусов (более 300) - переносятся насекомыми и являются возбудителями клещевого и японского энцефалитов, желтой лихорадки, менингоэнцефалитов лошадей, колорадской клещевой лихорадки, шотландского энцефалита овец и других опасных болезней. Реовирусы - довольно редкие возбудители респираторных и кишечных заболеваний человека - стали предметом особого научного интереса в силу того, что их генетический материал представлен двухцепочечной фрагментированной РНК.
См. также
ВЕНЕРИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ;
ВЕТРЯНАЯ ОСПА;
ГЕПАТИТ;
ГРИПП;
ДЕНГЕ ЛИХОРАДКА;
МОНОНУКЛЕОЗ ИНФЕКЦИОННЫЙ;
КОРЬ;
КРАСНУХА;
МЕНИНГИТ;
ОСПА НАТУРАЛЬНАЯ;
ПОЛИОМИЕЛИТ;
РЕСПИРАТОРНЫЕ ВИРУСНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ;
СВИНКА;
СИНДРОМ ПРИОБРЕТЕННОГО ИММУННОГО ДЕФИЦИТА (СПИД);
ЭНЦЕФАЛИТ. Возбудители некоторых болезней, в том числе очень тяжелых, не укладываются ни в одну из вышеперечисленных категорий. К особой группе медленных вирусных инфекций еще недавно относили, например, болезнь Крейтцфельда - Якоба и куру - дегенеративные заболевания головного мозга, имеющие очень продолжительный инкубационный период. Однако оказалось, что они вызываются не вирусами, а мельчайшими инфекционными агентами белковой природы - прионами (см. ПРИОН).
Лечение и профилактика. Репродукция вирусов тесно переплетается с механизмами синтеза белка и нуклеиновых кислот клетки в зараженном организме. Поэтому создать лекарства, избирательно подавляющие вирус, но не наносящие вреда организму, - задача чрезвычайно трудная. Все же оказалось, что у наиболее крупных вирусов герпеса и оспы геномные ДНК кодируют большое число ферментов, отличающихся по свойствам от сходных клеточных ферментов, и это послужило основой для разработки противовирусных препаратов. Действительно, создано несколько препаратов, механизм действия которых основан на подавлении синтеза вирусных ДНК. Некоторые соединения, слишком токсичные для общего применения (внутривенно или через рот), годятся для местного использования, например при поражении глаз вирусом герпеса. Известно, что в организме человека вырабатываются особые белки - интерфероны. Они подавляют трансляцию вирусных нуклеиновых кислот и таким образом угнетают размножение вируса. Благодаря генной инженерии стали доступны и проходят проверку в медицинской практике интерфероны, производимые бактериями
(см. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ). К самым действенным элементам естественной защиты организма относятся специфические антитела (специальные белки, вырабатываемые иммунной системой), которые взаимодействуют с соответствующим вирусом и тем самым эффективно препятствуют развитию болезни; однако они не могут нейтрализовать вирус, уже проникший в клетку. Примером может служить герпетическая инфекция: вирус герпеса сохраняется в клетках нервных узлов (ганглиев), где антитела не могут его достичь. Время от времени вирус активируется и вызывает рецидивы заболевания. Обычно специфические антитела образуются в организме в результате проникновения в него возбудителя инфекции. Организму можно помочь, усиливая выработку антител искусственно, в том числе создавая иммунитет заранее, с помощью вакцинации. Именно таким способом, путем массовой вакцинации, заболевание натуральной оспой было практически ликвидировано во всем мире.
См. также ВАКЦИНАЦИЯ И ИММУНИЗАЦИЯ. Современные методы вакцинации и иммунизации разделяются на три основных группы. Во-первых, это использование ослабленного штамма вируса, который стимулирует в организме продуцирование антител, эффективно действующих против более патогенного штамма. Во-вторых, введение убитого вируса (например, инактивированного формалином), который тоже индуцирует образование антител. Третий вариант - т.н. "пассивная" иммунизация, т.е. введение уже готовых "чужих" антител. Животное, например лошадь, иммунизируют, затем из ее крови выделяют антитела, очищают их и используют для введения пациенту, чтобы создать немедленный, но непродолжительный иммунитет. Иногда используют антитела из крови человека, перенесшего данное заболевание (например, корь, клещевой энцефалит).

Прививки от вирусных заболеваний

Для предупреждения некоторых вирусных заболеваний проводится активная иммунизация:

• Гепатит Б.
• Бешенство.
• Грипп.
• Клещевой энцефалит.
• Желтая лихорадка.
• Корь.
• Свинка
• Краснуха.

Какие болезни вызывают вирусы?

Существуют вирусы, поражающие и нервную систему, например, вирусы полиомиелита, бешенства, клещевого энцефалита. Некоторые вирусы способствуют…

Лечение вирусных заболеваний

Действия врача. Антибиотики в борьбе с вирусами бессильны. Одним из способов защиты от вирусов является вакцинация - введение в организм ослабленных…

Течение болезни

Инкубационный период - от нескольких дней до нескольких лет. В силу того, что иммунная система организма способна распознавать большую часть уже когда-то побежденных вирусов, человек приобретает пожизненный иммунитет к соответствующим возбудителям болезни. При гриппе ситуация складывается по-другому. Его вирусы приобретая новые свойства мутируют, и таким образом «перехитряют» иммунную систему человека.

Профилактика вирусных инфекций

Единственный способ защиты от вирусной инфекции - закаливание. Лучше всего подходит баня, прогулки на свежем воздухе и правильное питание.

Наряду с гигиеническими мерами, например, изоляцией (в том, случае, если болезнь заразна) возможны активная и пассивная иммунизации.

Клетки прокариот

Протоплазма бактерий, как и у эукариот, окружена плазматической мембраной. В мешковидных, трубчатых или пластинчатых впячиваниях мембраны находятся… В прокариотических клетках отсутствует эндоплазматическая сеть, а рибосомы…  

Прокариоты

Бактерии – мельчайшие из организмов, обладающих клеточным строением; их размеры составляют от 0,1 до 10 мкм. На обычной типографской точке можно… Бактерии – древнейшие из известных организмов. Следы жизнедеятельности… Из-за возможности обмена генами между представителями различных видов и даже родов систематизировать прокариот…

Бактерии полезные и вредные

Бактерии широко применяются в пищевой промышленности для производства сыров и кисломолочной продукции, квашения капусты (при этом образуются… Бактерии приносят не только пользу, но и вред. Они размножаются в пищевых… Бактерии вызывают тяжёлые заболевания у человека (туберкулёз, сибирскую язву, ангину, пищевые отравления, гонорею и…

Симптомы бактериальных инфекций

• Боли в животе.
• Тошнота.
• Также для каждой инфекционной болезни выделяют свои симптомы.

Причины бактериальных инфекций

Заболевания, вызываемые бактериями

Бактерии вызывают множество заболеваний. Например, стрептококки вызывают ангину; пневмококки часто являются причиной воспаления среднего уха; микобактерии вызывают туберкулез; менингококки способствую появлению воспаления оболочек головного и (или) спинного мозга (менингит). Другие известные бактериальные инфекции - столбняк, сибирская язва, тиф, холера и чума. Бактерии вызывают и некоторые детские заболевания, например, коклюш, скарлатину, дифтерию.

Лечение бактериальных инфекций

Уберечься от бактериальных инфекций можно, избегая контактов с инфицированными людьми, правильно обрабатывая пищевые продукты и соблюдая правила… Врач, прежде всего, установит точный диагноз бактериальной инфекции. Без…

Течение болезни

У некоторых людей антибиотики вызывают аллергическую реакцию - обычно это высыпания на коже. В таких случаях необходимо обратиться к врачу, который пропишет другое лекарство. Если больной, не обратив внимания на аллергическую реакцию, примет антибиотики повторно, то возможен анафилактический шок с вероятностью смертельного исхода.

Если, принимая антибиотики, не соблюдать указаний врача, то бактерии, находящиеся в организме, могут выработать устойчивость к данным антибиотикам.

Бактерии и человек

В настоящее время разработаны методики по использованию фитопатогенных бактерий в качестве безопасных гербицидов, энтомопатогенных — вместо… Бактерии, вызывающие болезни человека, используются как биологическое… Благодаря быстрому росту и размножению, а также простоте строения, бактерии активно применяются в научных…