Холерный вибрион эукариот или прокариот

Содержание
  1. Прокариоты и эукариоты: главные отличия одноклеточных или многоклеточных организмов, их генетический материал и таблица об этом
  2. Прокариоты и эукариоты – основные понятия
  3. Строение прокариотической клетки
  4. Плюсы и минусы прокариот
  5. Строение эукариот
  6. Эукариоты – это звучит гордо!
  7. Строение клетки
  8. Обо всем по порядку
  9. В заключение
  10. Сходства и различия эукариот, архей, бактерий
  11. Группы эукариот
  12. Сходства и различия в строении клеток прокариот и эукариот
  13. Сходства и различия в молекулярных процессах, протекающих в клетках прокариот и эукариот
  14. Прокариоты и эукариоты – сравнение и особенности строения клеток
  15. Плюсы и минусы прокариот
  16. Сходства и отличие прокариот и эукариот
  17. Заключение
  18. Грязная вода и выгребные ямы: какими путями холера в XIX веке проникала в большие города
  19. С этой точки зрения бактерия Vibrio cholerae [холерный вибрион, является возбудителем холеры. — Прим. «Ножа».] больше всего на свете желает, чтобы люди жили в такой среде, чтобы им приходилось постоянно есть экскременты друг друга.
  20. С практической точки зрения заразиться холерой при физическом контакте с больным все же можно, но вероятность весьма мала.
  21. Но затем, после долгой и упорной борьбы за выживание, V. cholerae наконец повезло. Люди начали собираться в городах, плотность населения возросла: пятьдесят человек ютились в четырехэтажном доме, больше ста тысяч — на одном квадратном километре. Улицы утопали в человеческих экскрементах.
  22. Загрязнение питьевой воды в густонаселенных городах повлияло не только на количество V. cholerae, проживающих в тонком кишечнике людей: повысилась еще и смертоносность бактерий. Это эволюционный принцип, который уже давно наблюдается в популяциях болезнетворных микробов.
  23. В невидимом царстве вирусов и бактерий гены перемещаются куда более неразборчивым образом, создавая, конечно, множество катастрофических новых сочетаний, но при этом и куда быстрее распространяя новые эволюционные стратегии.
  24. А вот в густонаселенных городах с загрязненной водой дилемма для холерного вибриона исчезает. У него больше нет причин не размножаться как можно более агрессивно — и, соответственно, как можно быстрее убивать носителя, — потому что вполне вероятно, что выделения нынешнего носителя быстро попадут в кишечник к новой жертве.
  25. Бактерии не обладают сознанием, но вместе с тем демонстрируют своеобразный групповой интеллект.

Прокариоты и эукариоты: главные отличия одноклеточных или многоклеточных организмов, их генетический материал и таблица об этом

Холерный вибрион эукариот или прокариот

Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства.

Прокариоты создают царство бактерий, одноклеточных организмов. Эукариоты образуют 3 царства: грибы, растения и животные. Эти группы включают многоклеточные и одноклеточные организмы.

Прокариоты и эукариоты – основные понятия

Прокариоты – это доядерные одноклеточные организмы.

Именно они стояли у истоков эволюции, дали впоследствии ядерные организмы. Это бактерии.

Эукариоты – это ядерные клетки.

Они образуют живые организмы, состоящие из одной или множества клеток. Структура, содержащая ядро, дала все многообразие жизни.

Строение прокариотической клетки

Прокариоты устроены довольно просто. Размеры их очень малы — от 1 до 15 мкм. Следует отметить, что 1 мкм равен 0,001 мм. Отсюда становится понятным, насколько малы прокариоты.

Бактерии имеют разную форму:

  • кокки – шаровидные клетки;
  • бациллы – вытянутые палочки;
  • спириллы – извитые;
  • вибрионы – изогнутые.

В зависимости от того, к какой группе относятся бактерии, они могут существовать по отдельности, или образовывать скопления. Например, стрептококки образуют цепь из нескольких кокков. Стафилококки образуют скопление, которое напоминает гроздь винограда.

Характерная особенность прокариот – отсутствие оформленного ядра. Также отсутствуют мембранные органоиды. Генетический материал находится в одной хромосоме. В её состав входит одна ДНК, которая не соединяется с белками. Кольцевая ДНК размещена прямо в цитоплазме.

Цитоплазма заполняет внутреннее пространство. Все немногочисленные органоиды находятся в ней. Ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность, распределены во внутреннем пространстве, или находятся на внутренней стенке мембраны.

Внутри клетки откладываются запасные вещества: жиры, полисахариды, полифосфаты. Они могут расходоваться клеткой по мере необходимости. Снаружи бактерия покрыта цитоплазматической мембраной.

Сверху расположена клеточная стенка, состоящая из муреина. Это смесь полисахаридов и белковых молекул. Клеточная стенка прикрыта слизистой капсулой. Цитоплазматическая мембрана образует впячивания – мезосомы. Они выполняют функции недостающих органоидов. Бактерия может иметь жгутики и пили – органоиды движения в жидкой среде.

Плюсы и минусы прокариот

Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.

Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:

  • приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;
  • бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;
  • бактерии-разрушители органического опада и другие.

Строение эукариот

Эукариотическая клетка, образуя одноклеточный организм, существует самостоятельно. Также она может с другими клетками образовывать многоклеточные организмы.

В соответствии с организмом, образованным клеткой, существуют некоторые различия в её строении. Эти различия не так велики. Больше можно отметить черт сходства.

Эукариотическая клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Она имеет многочисленные поры, образует складки, впячивания и выпячивания, что позволяет осуществлять поступление веществ с помощью пиноцитоза и фагоцитоза. Пиноцитоз – это поступление капель жидкости. Фагоцитоз – это поступление твёрдых частичек через мембрану.

Растительная клетка имеет ещё прочную целлюлозную оболочку.

Ядерная клетка имеет множество мембранных органоидов:

  1. Прежде всего, это оформленное ядро. Оно хранит и воспроизводит наследственную информацию. Также ядро регулирует жизнедеятельность клетки.
  2. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой – это среда, в которой идут все реакции и процессы. По цитоплазме перемещаются органоиды и вещества.
  3. Эндоплазматическая сеть. Она бывает шероховатой, на ней идёт биосинтез белка. Жиры и углеводы синтезируются на гладкой сети.
  4. Аппарат Гольджи – это совокупность уплощённых полостей, мешочков, цистерн. В нём упаковываются и хранятся вещества, которые клетка синтезирует.
  5. Рибосомы — участвуют в образовании белка.
  6. Митохондрии — накапливают энергию в виде АТФ.
  7. Пластиды — есть только в клетках растений. Они обеспечивают процесс фотосинтеза, окраску цветов и плодов, а также способствуют накоплению органических веществ.
  8. Вакуоли — присутствуют, как правило, в растительной клетке. Содержат клеточный сок, обеспечивает тургор клетки.
  9. Лизосомы — отвечают за внутриклеточное пищеварение.
  10. Клеточный центр или центриоли — присутствуют в клетке животных. Органоид принимает участие в делении клетки.
  11. Цитоскелет – микротрубочки из белковых волокон. Они связаны с цитоплазматической мембраной, поддерживают определённую форму клетки.

Источник: https://obraz-ola.ru/prochee/chem-otlichayutsya-prokarioty-i-eukarioty.html

Эукариоты – это звучит гордо!

Холерный вибрион эукариот или прокариот

Человек, все животные, растения, грибы и даже котики относятся к эукариотическим, или ядерным, организмам, то есть, в их клетке генетическая информация хранится в специальной мембранной структуре, называемой клеточным ядром, от лат. nucleus – «ядро». Но наличие ядра – это не единственное отличие эукариот от прокариот. О строении прокариотических клеток вы можете прочитать здесь.

Котики не могут читать книжки, потому что у них лапки! А ты можешь!

Строение клетки

Объем клетки так же, как и в случае бактерий и архей, ограничивает плазматическая мембрана. В отличии от прокариот клеточная стенка есть не у всех ядерных организмов, а только у растений и грибов.

Микрофотография растительных клеток.

Как было сказано выше, ДНК хранится в ядре и представлена несколькими линейными, а не одной кольцевой, как в случае бактерий, молекулой.

Упакована генетическая информация в хромосомы с участием гистонов. Эти белки встречаются только у эукариот и отвечают за упаковку и регуляцию.

Они составляют до 40% сухой массы ядра!

Вследствие использования гистонов для компактизации суммарные линейные размеры сокращаются примерно в 7-10 тыс. раз!Компактизации ДНК с участием гистонов.

Обо всем по порядку

В цитоплазме ядерных организмов находится множество других мембранных органоидов. Каждый из них выполняет определенные функции, а нарушение в их работе ведет чаще всего к смерти клетки.

Ядрохранит генетическую информацию. Окружено двойной мембраной, которая формирует ядерную оболочку, пронизанную множеством отверстий диаметром от 30 до100 нмпор.

Ядерные поры – крайне сложные белковые комплексы, состоящие более чем 30 различных белков. Внутри ядра из белков и ДНК сформировано “уплотнение” – это ядрышко.

В ядрышке происходит синтез рибосомных субъединиц.

Строение клеточного ядра

Рибосомы синтезируют белки. Немембранный, состоящий из двух частей – субъедениц, малой и большой, крайне важный клеточный органоид. Как и в случае бактерий остовом рибосомы служит рибосомальная РНК.

На эту основу из нуклеиновых кислот крепятся специальные вспомогательные белки, увеличивающие скорость и точность синтеза. Работа рибосом не возможна без ионов магния Mg 2+. Эукариотические рибосомы сложнее прокариотических.

Не все рибосомы плавают свободно в цитоплазме, некоторые из них закреплены на эндоплазматическом ретикулуме, о функциях которого речь пойдет позже.

Модель рибосомы Escherichia coli. Красным цветом выделена большая субьединица, синим — малая субьединица. Более светлым оттенком показаны рибосомные белки, более темным — рибосомальная РНК.

Митохондрии снабжают клетку энергией.

Окружены двойными мембранами, но в отличии от ядра, внутренняя мембрана образует множество складок и выступов. Это необходимо для эффективной работы, так как биохимические системы, связанные с синтезом энергии, локализованы на внутренней мембране.

Обладает своей собственной кольцевой молекулой ДНК, а так же рибосомами! Присутствует у всех видов эукариотических организмов.

Хлоропласты синтезируют сахара, в частности глюкозу, из воды и углекислого газа, используя энергию света. Окружены двойными мембранами, под которыми находятся тилакоиды, в которых как раз и протекает фотосинтез! Хлоропласты обладают своей собственной кольцевой молекулой ДНК, а также рибосомами. Есть только в растениях!

Рибосомы митохондрий и хлоропластов очень похожи на рибосомы бактерий, что может свидетельствовать о том, что миллиарды лет назад предки этих двух органел были бактериями, которые нашли «убежище» в более крупных ядерных организмах.

По-видимому, этот союз стал крайне успешным, поскольку на сегодняшний день все ядерные организмы содержат митохондрии, и все ядерные организмы, синтезирующие органические вещества из не органических (автотрофы), – хлоропласты.

Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) отвечает за синтез и транспорт белков, липидов и гормонов. В отличие от предыдущих – окружен однослойной мембраной. Различают гладкий и шероховатый ЭПР. На шероховатой части ЭПР находится множество рибосом, которые синтезируют различные белки.

На гладкой части ЭПР рибосомы отсутствуют, но присутствуют системы синтеза липидов и гормонов. Синтезированные молекулы отправляются в аппарат Гольджи.

Гладкий ЭПР, помимо прочего, играет важную роль – поддержание уровня глюкозы в крови, участвует в мышечных сокращениях и нейтрализует различные яды и другие токсичные вещества такие, как алкоголь, наркотики и медикаменты.

Аппарат Гольджи модифицирует и транспортирует белки, синтезированные в ЭПР.

Как и ЭПР – окружен однослойной мембраной.

Полученные от ЭПР белки доводятся до функционального состояния и транспортируются в плазматическую мембрану или, если того требует их функция, во внеклеточное пространство, ярким примером такого жизненного пути являются молекулы инсулина.

На шероховатом ЭПР синтезируется проинсулин, в аппарате Гольджи происходит преобразование молекулы в инсулин, и далее гормон отправляется в кровь. Шероховатый и гладкий эндоплазматический ретикулум (ЭПР).

Аппарат Гольджи

В то время как цитоплазматическая мембрана ограничивает объем клетки, цитоскелет поддерживает ее форму, а также активно участвует в активном внутриклеточном транспорте. Он также играет ключевую роль в процессе клеточного деления.

Примером действия, выполняемого цитоскелетом, является сокращение мышц.

Цитоплазма объединяет все клеточные структуры. В состав цитоплазмы входят органические и неорганические вещества: минеральные соли, глюкоза, аминокислоты, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты. Среди прочего в цитоплазме находятся запасные питательные вещества. Цитоплазма постоянно движется, перемещая вместе с собой все находящиеся в ней структуры.

Движение хлоропластов в клетке растения, вызванные движением цитоплазмы. Увеличение: 1250 раз

В заключение

Необходимо отметить, что даже это поверхностное описание клеточных структур дает понимание огромной сложности и взаимосвязанности строения эукариотической клетки и, тем более, процессов в ней протекающих.

В клетках ядерных организмов присутствуют мембранные органоиды, выполняющие определенные функции. Митохондрии и хлоропласты, возможно, являются потомками бактерий и даже содержат совою собственную ДНК! Ядро хранит генетическую информацию.

Рибосомы синтезируемые в ядрышке, синтезируют белки. ЭПР и аппарат Гольджи синтезируют белки и липиды, а также участвуют в других клеточных процессах. Цитоскилет поддерживает форму клетки и участвует в активном транспорте.

Все это находится в постоянно движущейся цитоплазме и окружено цитоплазматической мембраной, ограничивающей размер клетки.

Строение животной клетки(справа) и растительной (слева).Если вам понравилась статья не забудьте оценить и поделиться ей с друзьями.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5ab7d12b482677a6855d9689/eukarioty-eto-zvuchit-gordo-5abab1a02f578c2cc1da0981

Сходства и различия эукариот, архей, бактерий

Холерный вибрион эукариот или прокариот

Автор статьи Лукьянова А.А.

На протяжении многих лет с момента открытия существования микроорганизмов не было однозначного понимания их места в живой природе.

Их относили к растениям (отсюда устаревший ныне термин «микрофлора[1]»), затем разделяли на группы среди растений и животных.

Сейчас очевидно, что термин «микроорганизм» не имеет систематического смысла, то есть говорит исключительно о микроскопическом размере объекта.

Группы эукариот

В настоящее время микроорганизмы разделяют на две большие группы, принципиально отличающиеся строением клетки – эукариоты и прокариоты (рис. 1). Группа эукариот включает в себя микроскопические водоросли, простейших и микроскопические грибы, такие как дрожжи и плесневые грибы.

К прокариотам до 80-х годов относили исключительно бактерий, однако группой исследователей под руководством Карла Вёзе в ходе анализа последовательностей 16S рРНК, было обнаружено, что архебактерии (археи) по своему происхождению являются самостоятельной группой, что подтверждается рядом отличий в их строении и метаболизме: одни черты роднят их с бактериями, другие – с эукариотами, а некоторые являются совершенно уникальными. В частности, первые открытые археи отличаются своей удивительной способностью обитать в экстремальных местах обитания: при высоких температурах, давлении, сильнокислых или сильнощелочшых условиях среды. Например, большинство гипертермофильных архей растут при температуре 80 ℃, а Methanopyrus kandleri – при 122 ℃.  Другой пример: рекордсмен среди устойчивых к кислой среде архей растет в условиях, эквивалентных 1,2 М серной кислоте. Для сравнения – содержание соляной кислоты в желудочном соке в норме составляет 0,14 – 0,16  М.

Рисунок 1. Группы микроорганизмов

Сходства и различия в строении клеток прокариот и эукариот

Для существования клеток любого типа, и прокариотических, и эукариотических, необходимо наличие цитоплазматической мембраны, отделяющей клетку от внешней среды; цитоплазмы, заполняющей клетку, а также генетического аппарата и рибосом, позволяющих хранить и реализовывать генетическую информацию. Однако, строение мембраны и рибосом, а также организация генетического материала для этих групп могут различаться (рис.2)

Основное различие прокариот и эукариот состоит в том, что в клетках прокариот генетический материал располагается непосредственно в цитоплазме и представлен нуклеоидом, содержащим чаще всего замкнутую в кольцо молекулу ДНК. У эукариот генетический материал отделен ядерной оболочкой и, соответственно, заключен в ядре. Он представлен линейными молекулами ДНК, «упакованными» в хромосомы.

И у прокариот, и у эукариот есть рибосомы, необходимые для синтеза белка, но рибосомы прокариот меньше эукариотических. Рибосомы бактерий состоят их трех, а не четырех молекул рРНК.

Рибосомы архей по некоторым признакам похожи на бактериальные, а по некоторым – на эукариотические.

Например, на рибосомы архей не действует антибиотик хлорамфеникол, связывающий рибосомы бактерий, в то время как дифтерийный токсин, останавливающий биосинтез белка у эукариот, действует и на архей.

Кроме рибосом внутри прокариотической клетки нет других органелл и мембранных структур, в то время как эукариотические клетки содержат эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, митохондрии и другие органеллы. Внутри клеток прокариот могут быть газовые пузырьки или другие включения, окруженные белковой оболочкой.

Рисунок 2. Строение клеток прокариот (на примере бактерий) и эукариот

Такое увеличение площади мембраны необходимо в связи с тем, что энергетические процессы, такие как дыхание и фотосинтез, происходящие у эукариот на внутренних мембранах митохондрий и хлоропластов соответственно, у прокариот происходит непосредственно на мембране клетки.

Цитоскелет прокариот не включает в себя характерных для эукариотической клетки элементов (микротрубочек, актиновых филаментов, микрофиламентов) и образован другими белками. Прокариоты не способны к эндоцитозу и амебоидному движению.

Клеточные покровы прокариот и эукариот так же существенно отличаются. Клетки бактерий и эукариот покрыты цитоплазматической мембраной, состоящей из двойного слоя фосфолипидов, в которых жирные кислоты связаны с молекулой глицерина сложноэфирной связью.

Мембранные липиды архей вместо жирных кислот содержат изопреновые цепочки, соединенные с глицерином простой эфирной связью (рис. 3). Липиды такой мембраны зачастую объединяются в один слой с двумя гидрофильными головками и одной гидрофобной «сшивкой» из двух хвостов.

Это делает мембрану более устойчивой к экстремальным условиям, в которых обитают некоторые археи.

Рисунок 3. Строение цитоплазматической мембраны бактерий, эукариот и архей

Клеточная стенка бактерий состоит из пептидогликана (муреина), которого нет ни у архей, ни у эукариот. Клетки архей чаще всего покрыты белковым S-слоем, защищающим от воздействия стрессовых условий, а в тех случаях, когда клеточная стенка все-таки присутствует, в ее состав входит похожее по структуре вещество – псевдомуреин.

Отличается и строение жгутиков. Бактериальные жгутики образованы белком флагеллином который, закручиваясь в спираль, формирует полую внутри нить жгутика.

Жгутики архей похожи на бактериальные: они приводят клетку в движение, вращаясь по тому же механизму, но они не имеют полости внутри и образованы гликопротеинами.

Жгутики эукариот в свою очередь состоят из десяти пар микротрубочек, где одна из пар центральная, а еще девять окружают ее.  

Клетки бактерий, архей и эукариот отличаются не только чертами своего строения, существует еще рад биохимических и молекулярных признаков, на которые стоит обратить внимание. Кратко все признаки для каждой группы изложены в таблице 1.

Таблица 1. Сходства и различия в строении клеток бактерий, археи и эукариот

Сходства и различия в молекулярных процессах, протекающих в клетках прокариот и эукариот

Различия в организации генетического материала для этих групп не ограничиваются лишь его расположением и тем, замкнута ли ДНК в кольцо. Процессы транскрипции и трансляции у каждой группы имеют свои особенности. Например, для поддержания структуры ДНК и регуляции экспрессии генов в клетках эукариот и архей есть специальные белки – гистоны, которых нет у бактерий.

Гены бактерий собраны в опероны. Это означает, что несколько генов находятся друг за другом и имеют общий промотор (место старта трансляции), таким образом мРНК получается полицистронная, то есть кодирующая несколько белков. Эта особенность характерна и для архей.

У эукариот, наоборот, для каждого гена есть свой промотор. В то же время, общим для эукариот и бактерий является наличие в генах некодирующих участков – интронов, которых нет у бактерий.

Причем структура РНК-полимеразы, компонентов транскрипционного комплекса, а также все дальнейшие процессы транскрипции и дальнейшей обработки (процессинга) мРНК у эукариот и архей очень схожи, в то время, как у бактерий существенно отличаются.

Например, транскрипция и трансляция, на матрице синтезируемой мРНК, у бактерий идут одновременно и для старта синтеза белка не требуется не требуется процессинга мРНК. Причем, трансляция бактерий начинается не с метионина, как у эукариот (и архей), а с формилметионина.

Помимо особенностей, связанных с транскрипцией и трансляцией, для прокариот, в отличие от эукариот, характерно большое разнообразие метаболических особенностей, таких как способность к метаногенезу архей, хемолитоавтотрофность, способность к фиксации азота и способность к аноксигенному фотосинтезу.

Исходя из этого, становится видно, что все три выделенные на настоящий момент домена – бактерии, археи и эукариоты существенно отличаются друг от друга.

Причем археи, хоть и являются прокариотами и несут в своем строении типичные прокариотические черты – отсутствие ядра и мембранных органоидов в цитоплазме, кольцевая ДНК, кольцевая хромосома и многое другое, тем не менее в некоторых чертах похожи на эукариот.

Говоря о родстве между этими тремя группами, стоит отметить, что согласно доминирующей в настоящее время гипотезе, считается, что не смотря на то, что и бактерии, и археи относятся к прокариотам, последние все же более близки к эукариотам.

Таким образом, в ходе эволюции сперва произошло разделение на группу бактерий и некого общего предка, от которого в дальнейшем произошли археи и эукариоты

[1] В современной науке принято использовать термин «микробиота» [2] S – константа седиментации. Скорость осаждения частицы при ультрацентрифугировании. В данном контексте ее используют, чтобы охарактеризовать размер частицы.

Источник: https://biocpm.ru/shodstva-i-razlichiya-eukariot-arhey-bakteriy

Прокариоты и эукариоты – сравнение и особенности строения клеток

Холерный вибрион эукариот или прокариот

Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства. Прокариоты создают царство бактерий, одноклеточных организмов. Эукариоты образуют 3 царства: грибы, растения и животные. Эти группы включают многоклеточные и одноклеточные организмы.

Плюсы и минусы прокариот

Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.

Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:

  • приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;
  • бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;
  • бактерии-разрушители органического опада и другие.

Сходства и отличие прокариот и эукариот

Для прокариотов и эукариот характерны черты сходства и различия. 

Их сравнение представлено в таблице.

Признаки сравненияПрокариотыЭукариоты
Наличие ядраНет. Есть ДНК, расположенная в цитоплазме. Цитоплазма с ДНК носит название нуклеоид.Присутствует оформленное ядро.
Наличие мембранных органоидовНетЕсть
РазмножениеОтсутствует митоз и мейоз. Клетка делится просто надвое.Митоз / мейоз
ПитаниеГетеротрофное (организмы не могут образовывать органические молекулы), автотрофное (организмы могут образовывать органические вещества).Автотрофное (растения), гетеротрофное (животные).
РибосомыПрисутствуют, мелкие.Присутствуют, более крупные.
Клеточная стенкаЕстьЕсть только у растительной клетки.
ЦитоплазмаЕстьЕсть

Строение прокариотической и эукариотической клеток представлено в виде схем на рисунке. Подписи помогают иметь наглядное представление о разнице в строении клеток.

Заключение

Значение клеток ядерных и неядерных организмов очень велико. С одноклеточных организмов начиналась эволюция. В настоящее время прокариоты и эукариотические организмы образуют все многообразие органического мира. Живые организмы участвуют в биологическом круговороте веществ. Имеют большое значение в жизнедеятельности человека.

Источник: https://nauka.club/biologiya/prokarioty-i-eukarioty.html

Грязная вода и выгребные ямы: какими путями холера в XIX веке проникала в большие города

Холерный вибрион эукариот или прокариот

Мы иногда говорим о том, что организмы «желают» определенных условий, хотя на самом деле эти организмы не обладают самосознанием и не имеют чувств и желаний в человеческом понимании слова.

«Желание» в данном случае — вопрос цели, а не средств: организм хочет жить в определенной среде, потому что она помогает ему размножаться эффективнее, чем в других средах; Artemia salina (мелкий рачок) желает жить в соленой воде, термит желает жить в гниющем дереве.

Поместите организм в желаемую среду, и его численность возрастет; уберите его из желаемой среды, и численность уменьшится.

С этой точки зрения бактерия Vibrio cholerae [холерный вибрион, является возбудителем холеры. — Прим. «Ножа».] больше всего на свете желает, чтобы люди жили в такой среде, чтобы им приходилось постоянно есть экскременты друг друга.

V. cholerae не передается воздушно-капельным путем и даже через большинство телесных жидкостей. Главный метод передачи практически всегда одинаков: больной исторгает из себя бактерии во время тяжелого приступа диареи, самой характерной черты болезни, а здоровый человек каким-то образом проглатывает эти бактерии — обычно выпивает зараженную воду.

Если холерный вибрион поместить в обстановку, где поедание экскрементов — обычное дело, он будет процветать, «угоняя» один кишечник за другим для производства новых бактерий.

На протяжении почти всей истории Homo sapiens из-за этой зависимости от поедания экскрементов холерным бактериям не удавалось эффективно размножаться. С самого зарождения цивилизации человеческая культура развивалась самыми разнообразными способами, но вот употребление в пищу человеческих экскрементов так и осталось практически универсальным табу.

Так что, не имея идеальных условий, в которых один человек ест отходы жизнедеятельности другого, холера не высовывалась дальше солоноватых вод дельты Ганга, выживая в основном за счет планктона.

С практической точки зрения заразиться холерой при физическом контакте с больным все же можно, но вероятность весьма мала.

Если вы, например, потрогали испачканное постельное белье, невидимый отряд V. cholerae может собраться у вас на кончиках пальцев, и, если вы потом не помоете руки, они попадут к вам в рот во время обеда и вскоре начнут смертоносное размножение в тонком кишечнике.

С точки зрения холеры, впрочем, это довольно неэффективный способ размножения: лишь очень немногие люди прикасаются к чужим свежим экскрементам, особенно если они принадлежат тяжелобольному. И даже если нескольким удачливым бактериям в самом деле удастся прилепиться к кончику пальца, нет никакой гарантии, что они проживут достаточно долго, чтобы добраться до тонкого кишечника.

В течение тысяч лет холера в основном сдерживалась двумя этими факторами: во-первых, люди не склонны сознательно употреблять в пищу чужие экскременты, а во-вторых, даже в тех редких случаях, когда отходы жизнедеятельности все-таки попадают в организм, цикл затем вряд ли повторяется, так что бактериям не удается добраться до критической точки, после которой распространение среди популяции резко ускоряется, — в этом они уступают возбудителям таких заболеваний, как грипп или оспа.

Но затем, после долгой и упорной борьбы за выживание, V. cholerae наконец повезло. Люди начали собираться в городах, плотность населения возросла: пятьдесят человек ютились в четырехэтажном доме, больше ста тысяч — на одном квадратном километре. Улицы утопали в человеческих экскрементах.

Города все теснее связывались между собой морскими путями великих империй и компаний того времени.

Когда принц Альберт впервые объявил о Всемирной выставке, в его речи прозвучали в том числе такие утопические слова: «Мы живем во времена самого чудесного преобразования, которое быстро приближает великую эпоху, вершину всей истории: эпоху единства всего человечества».

Человечество в самом деле становилось все более единым, но вот результаты зачастую были далеки от чудесных. Санитарные условия в Дели могли непосредственно влиять на санитарию в Лондоне и Париже. Объединялось не только человечество, но и его кишечная микрофлора.

В огромных новых мегаполисах, объединенных глобальными торговыми сетями, условия становились все более антисанитарными, и в питьевую воду попадали нечистоты.

Проглатывание небольших частичек экскрементов из аномалии превратилось практически в неотъемлемую часть жизни. Отличная новость для холерного вибриона.

Загрязнение питьевой воды в густонаселенных городах повлияло не только на количество V. cholerae, проживающих в тонком кишечнике людей: повысилась еще и смертоносность бактерий. Это эволюционный принцип, который уже давно наблюдается в популяциях болезнетворных микробов.

Бактерии и вирусы эволюционируют намного быстрее, чем люди, по нескольким причинам. Во-первых, жизненный цикл бактерий невероятно быстр: одна бактерия может дать миллион потомков буквально за несколько часов. Каждое новое поколение дает новую возможность для генетических инноваций — либо путем новых сочетаний существующих генов, либо с помощью случайных мутаций.

Человеческий геном меняется на несколько порядков медленнее; нам сначала приходится пройти долгий пятнадцатилетний процесс созревания, прежде чем хотя бы задуматься о передаче генов новому поколению.

У бактерий в арсенале есть и еще одно оружие. Они не ограничиваются передачей генов только контролируемым, линейным образом, как многоклеточные организмы.

У микробов, по сути, происходит всеобщий свальный грех. Случайная последовательность ДНК может перебраться в соседнюю бактериальную клетку и тут же начать выполнять какую-нибудь важнейшую новую функцию.

Мы настолько привычны к вертикальной передаче ДНК от родителя к ребенку, что сама идея заимствования небольших кусочков генетического кода кажется смехотворной, но это мы просто смотрим с нашей эукариотической колокольни.

В невидимом царстве вирусов и бактерий гены перемещаются куда более неразборчивым образом, создавая, конечно, множество катастрофических новых сочетаний, но при этом и куда быстрее распространяя новые эволюционные стратегии.

Как писала Линн Маргулис, «[В]се бактерии мира, по сути, имеют доступ к единому генетическому пулу и, соответственно, адаптивным механизмам всего царства бактерий. Скорость рекомбинации превосходит таковую у мутаций: эукариотам для изменений планетарного масштаба может понадобиться миллион лет, а бактерии могут добиться того же за несколько лет».

Выходит, что бактерии вроде Vibrio cholerae изначально способны быстро развивать в себе новые характеристики, реагируя на изменения в окружающей среде — особенно на такие, в которых им становится легче размножаться.

В нормальных условиях холерному вибриону приходится иметь дело со сложным анализом выгод и затрат: особенно смертоносный штамм может буквально за несколько часов создать миллиарды копий себя, но после успешного размножения человеческий организм, благодаря которому оно стало возможно, быстро умирает. Если эти миллиарды копий не смогут быстро перебраться в другой кишечник, весь процесс пойдет насмарку: гены повышенной смертоносности не дадут новых копий себя.

В среде, где риск заражения низок, менее интенсивная атака на человека-носителя будет лучшей стратегией: размножаться не так быстро, чтобы человек успел прожить подольше и распространить больше бактериальных клеток в надежде, что хотя бы некоторые из них попадут в другой кишечник, и тогда процесс начнется сначала.

А вот в густонаселенных городах с загрязненной водой дилемма для холерного вибриона исчезает. У него больше нет причин не размножаться как можно более агрессивно — и, соответственно, как можно быстрее убивать носителя, — потому что вполне вероятно, что выделения нынешнего носителя быстро попадут в кишечник к новой жертве.

Бактерия может вложить всю свою энергию в увеличение объема потомства, позабыв о сроке жизни.

Не стоит и говорить, конечно, что бактерии не обдумывают никаких стратегий сознательно. Она развивается сама по себе, когда меняются штаммы в популяции V. cholerae.

В среде с малой вероятностью заражения смертоносные штаммы вымирают, и в популяции доминируют более мягкие. А вот в среде, способствующей заражению, смертоносные штаммы быстро вытесняют менее опасные.

Ни одна отдельная бактерия ничего не знает об анализе выгод и затрат, но благодаря поразительной способности к адаптации они проводят этот анализ в группе; каждая жизнь и смерть служит своеобразным «голосом» на распределенном микробном собрании.

Бактерии не обладают сознанием, но вместе с тем демонстрируют своеобразный групповой интеллект.

К тому же даже у человеческого сознания есть свои границы. Оно отлично осознает масштабы человеческого существования, но вот в других отношениях человек может быть столь же невежественен, сколь и бактерия.

Когда жители Лондона и других больших городов впервые стали собираться в таком огромном количестве, когда начали строить сложные механизмы для хранения и удаления отходов жизнедеятельности и добывать питьевую воду из рек, они вполне осознавали свои действия, и за этими действиями стояла четкая стратегия.

Но они ничего не знали о том, как эти решения повлияют на микробов: не только сделают их более многочисленными, но и преобразят их генетический код.

Лондонец, наслаждавшийся новым унитазом или дорогой частной водопроводной линией от Саутуоркской водной компании, не только делал свою личную жизнь более удобной и роскошной.

Своими действиями, сам того не желая, он перестраивал ДНК V. cholerae, превращая его в более эффективного убийцу.

Источник: https://knife.media/vibrio-cholerae/

Все о медицине
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: