Содержание
- Королевство Монера: не королевство?
- Монерцы вездесущи
- Роль в болезни
- Прокариот Клеточная структура
- Горизонтальный перенос генов
- Монераны и атмосфера
Королевство Монера - это широкая группа организмов, состоящая из всех прокариотических (неядерных) организмов. Монераны - это крошечные, вездесущие одноклеточные организмы, которые колонизировали каждый уголок Земли. Исходя из огромного количества, они, безусловно, самые успешные организмы на планете.
Некоторые ученые считают, что статус Монеры как надлежащего царства устарел, поскольку они, по-видимому, не составляют монофилетическую группу, то есть охватывают множество ветвей на древе жизни. Тем не менее, полезно рассматривать прокариот как единое целое из-за их большого сходства. Монераны являются синонимом общей категории «бактерии».
Королевство Монера: не королевство?
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesЕще в 1977 году микробиолог Карл Возе утверждал, что прокариоты не вписываются в одно королевство. Последующие исследования подтвердили, что в Монере существует древнее разделение, разделяющее королевство на две группы: археи и эубактерии.
Они часто считаются отдельными королевствами, хотя микробиолог Томас Кавалер-Смит из Оксфордского университета сохраняет единую группу прокариот (он называет их империей Прокариота), разделенную на два под-царства. Эубактерии - это «типичные» бактерии, которые включают многие патогены человека, такие как Yersinia pestis, бубонная чума. Археи часто являются экстремофилами, живущими в некоторых из самых негостеприимных мест на Земле, таких как термоплазменный вулкан, который живет в серных горячих источниках.
Монерцы вездесущи
Прокариоты найдены в каждой экологической нише на Земле. По оценкам микробиолога Уильяма Уитмена, в мире существует 5 × 10 ^ 30 (пять следуют тридцать нулей) монеранских клеток. Они живут повсюду, от верхних слоев атмосферы до дна моря и глубоко в земной коре.
Взятые вместе, общая бактериальная масса эквивалентна всем другим организмам на Земле вместе взятым. Более того, средний человек содержит в десять раз больше прокариотических клеток, чем клетки человека! Конечно, эти доброкачественные бактериальные клетки довольно маленькие и составляют всего около двух процентов от общей массы вашего тела.
Роль в болезни
••• Ким Стил / Фотодиск / Getty ImagesКогда популяция бактерий в организме человека размножается быстрее, чем их убивают, результатом является бактериальная инфекция. Симптомы различных инфекций варьируются в зависимости от места, степени тяжести и метода роста бактерий. Например, бактерии Streptococcus pneumoniae могут вызывать инфекцию пазух или пневмонию, в зависимости от того, где происходит инфекция.
Врачи часто назначают антибиотики для устранения бактериальных инфекций. Из-за различий в биологии человеческих и монеранских клеток возможно употребление соединений, которые токсичны для бактерии, но не для хозяина. Антибиотики останавливают способность бактерий делиться или осуществлять жизненно важные клеточные процессы. Когда бактерия развивается, чтобы противостоять токсическому действию антибиотика, она, как говорят, развила устойчивость к антибиотику.
Прокариот Клеточная структура
Монераны отличаются отсутствием клеточного ядра. Однако они могут иметь другие внутренние и внешние структуры. Почти все бактерии имеют жесткую клеточную стенку, состоящую из сшитых молекул сахара, которая служит для защиты организмов от окружающей среды.
Бактериальная хромосома (называемая нуклеоидом) содержит бактериальную ДНК и часто укоренена в точке клеточной мембраны. Многочисленные меньшие петли ДНК, называемые плазмидами, также могут быть обнаружены внутри клетки. Большие молекулы, называемые рибосомами, ответственны за взятие транскрибированных копий кода ДНК и превращение их в клеточные белки.
Многие монераны способны к движению. Обычно это достигается с помощью специализированной структуры, называемой жгутиком, которая действует как своего рода молекулярный пропеллер. У других монетеров есть альтернативные средства подвижности, такие как паразит Listeria, который использует механизм клеток хозяина, чтобы продвигать его на растущем веере белковых волокон.
Горизонтальный перенос генов
••• Чед Бейкер / Фотодиск / Getty ImagesМонераны не просто передают свои гены из поколения в поколение, как это делают практически все другие организмы. Они также могут передавать гены друг другу и иногда даже поглощать случайные сегменты ДНК, плавающие в окружающей среде. Это основная сила эволюции микробов, потому что она позволяет монерановым клеткам приобретать полезные мутации от клеток, которые только отдаленно связаны.
Монераны и атмосфера
Прокариотические клетки, называемые цианобактериями, сыграли решающую роль в формировании ранней атмосферы. Ранняя Земля почти не содержала кислорода. Многие бактерии поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Это то, что вызвало первоначальное повышение содержания кислорода в атмосфере около 2,45 миллиардов лет назад. Сегодня и фотосинтетические эукариоты (такие как растения) и прокариоты ответственны за поддержание баланса между углекислым газом и кислородом.