Многообразие живых организмов

Лекция. Многообразие живых организмов

Все многообразие организмов подразделяют на следующие царства: царство бактерий, царство грибов, царство растений, царство животных, так же отдельно выделяют вирусы, которые занимают промежуточное положение.

Неклеточные формы жизни - Вирусы

Среда обитания. Вирусы обитают в клетках своего хозяина. Во внешней среде они находятся в покоящейся форме - не растут, не питаются, не размножаются, то есть не проявляют никаких свойств живого. Чаще всего вирусы поражают определенные типы клеток.

Строение. Вирусы - очень мелкие неклеточные организмы. Чтобы их увидеть, нужно использовать электронный микроскоп. Зрелая вирусная частица (вирион) состоит из молекулы ДНК или РНК, окруженной белковой оболочкой (капсидом). Форма вирусных частиц может быть различной: палочко­видной (вирус табачной мозаики), многогранной (вирус оспы, полиомиелита), кубической, спиральной. Некоторые бакте­риофаги (вирусы, поражающие клетки бактерий) имеют го­ловку и хвост с отростками.

Образ жизни. Все вирусы – внутриклеточные паразиты. Проникая внутрь клетки хозяина, вирусы «заставляют» их синтезировать нуклеиновые кислоты и белки, из которых образуют для себя новые вирусные частицы. Затем вирусы постепенно или все сразу выходят из клетки, в которой образовались. В последнем слу­чае клетка разрывается и погибает.

Значение вирусов в природе и жизни человека

• Вирусы вызывают многие опасные заболевания человека: оспу, ветряную оспу, корь, грипп, гепатит, герпес, бешенство, полиомиелит, СПИД.

• Вирусные заболевания поражают животных и растения, принося ущерб сельскому хозяйству.

• Вирусы - бактериофаги используются для изучения синтеза белка, строения гена, раковых заболеваний.

1. Царство Бактерии

Количество видов. Насчитывается более 10 тысяч видов бактерий.

Среда обитания бактерий. Бактерии заняли все среды жизни: наземно-воздушную, почвенную, водную, организмы растений, животных и грибов.

Строение бактерий. Бактерии могут существовать в виде отдельных клеток или образовывать колонии. В зависимости от фор­мы клеток бактерий делят на кокки (шаровидные), бациллы (палочковидные), вибрионы (в виде запятой), спириллы и спирохеты (спиралевидные).

Клетка бактерии снаружи покрыта оболочкой, основное вещество которой - муреин. Оболочка, в свою очередь, может быть заключена в слизистую капсулу. Под оболочкой расположена клеточная мембрана. В цитоплазме находятся рибосомы и нуклеоид – участок цитоплазмы, где расположена кольцевая молекула ДНК. Многие бактерии имеют жгутики, необходимые им для пере­движения.

Образ жизни бактерий. Среди бактерий встречаются как автотрофы (цианобактерии), так и гетеротрофы (молочнокислые, болезнетворные). Некоторые бактерии (симбионты) поселяются в организме человека, животных, растений и обмениваются с ними питательными веществами. Дыхание у одних бактерий происходит с использованием кислорода (аэробно), а у других - без него (анаэробно).

Основной способ размножения бактерий – простое деление клетки надвое. В благоприятных условиях такие деления повторяются каждые 15-20 минут. Половой процесс включает в себя сближение двух бактериальных клеток с последующим обменом генетической информацией. Этот процесс называется конъюгацией.

В неблагоприятных условиях бактерии образуют споры - клетки, покрытые дополнительными оболочками, защищающими их от гибели.

Многообразие бактерий.

Гнилостные бактерии разлагают белки. Они вызывают гниение продуктов.

Молочнокислые бактерии расщепляют углеводы. Превращают молоко в простоквашу,  вызывают квашение капусты и других овощей. В то же время вызывают порчу продуктов.

Симбиотические бактерии обитают в кишечнике животных и человека, облегчая расщепление питательных веществ.

В корнях растений поселяются азотофиксирующие бактерии, которые поглощают азот из воздуха. Образующиеся при этом вещества они передают растению, а от него получают углеводы и минеральные вещества.

Болезнетворные бактерии вызывают заболевания человека: брюшной тиф, туберкулез, проказу, ангину, чуму, холеру, дизентерию, столбняк и другие. С ними борются, применяя ле­карства - антибиотики, а также и меры профилактики (кипячение питьевой воды, поддержание чистоты, соблюдение правил личной гигиены).

2. Царство Грибы

Количество видов. В настоящее время микологи описали около 100 тысяч видов грибов.

Среда обитания грибов.  Грибы обитают везде, где есть органические вещества: в почве, в воде, на древесине, на растениях, на теле человека и животных. Предпочитают темные влажные места.

Строение грибной клетки. Грибы - эукариоты. В каждой клетке содержится одно или несколько ядер. Содержимое клетки покрыто клеточной мембраной, а сверху еще и клеточной оболочкой, поэтому вещества в грибную клетку проникают только в газообразном или растворенном состоянии. В состав оболочки входит хитин. В цитоплазме грибной клетки располагаются органоиды, характерные для клетки животного, только клеточный центр у большинства грибов отсутствует. Запасные вещества откладываются в виде гликогена, белков, капель жира.

Образ жизни грибов. Все грибы по типу питания гетеротрофы. Среди них есть сапрофиты и паразиты. Симбиотические грибы образуют микоризу (грибокорень) с корнями высших растений, входят в состав лишайников. Хищные грибы образуют петлевидные гифы, оплетающие тело мелких почвенных червей - нематод. Дышит большинство грибов, используя кислород (аэробно), но есть  и анаэробные представители. Размножаются грибы почкованием, частями мицелия (вегетативно), спорами или половым путем.

Сходство грибов с растениями и животными. Так же, как и растения, грибы ведут неподвижный образ жизни, имеют клеточную оболочку, растут в течение всей жизни, поглощают вещества в виде растворов. С животными их сближает гетеро­трофный тип питания, отложение гликогена в качестве за­пасного вещества, образование хитина.

3. Царство Растения

Общая характеристика царства Растения. Количество видов: более 400 тысяч.

Растения – отдельное царство живых организмов. В растительных клетках имеются ядра (эукариоты). За редким исключением, растения питаются, создавая себе на свету питательные вещества из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза. Растения обычно ве­дут прикрепленный образ жизни, обладают неограниченным ростом, погло­щают вещества в виде растворов и газов. Их клетки содержат пластиды, имеют крупную централь­ную вакуоль и клеточную оболочку, содержащую целлюлозу. В качестве запасного углевода используют крахмал. Царство растения включают в себя два подцарства: низшие и высшие растения.

1.Подцарство - Низшие растения – это Водоросли

Количество видов. В настоящее время альгологи описали около 100 тысяч видов водорослей.

Строение тела водорослей. Водоросли могут быть одноклеточными, колониальными или многоклеточными. Тело многоклеточных водорослей не имеет тканей и органов, состоит из одинаковых клеток, поэтому называется слоевище, или таллом. Клетки водорослей имеют строение, типичное для растений. Пластиды у водорослей бывают двух типов: мелкие дисковидные (хлоропласты) и крупные разнообразной формы (хроматофоры).

Образ жизни водорослей. Питаются водоросли автотрофно, за счет фотосинтеза. Минеральные вещества и воду поглощают всей поверхностью тела. Дышат они, используя кислород воздуха (аэробно). Размножаются вегетативно, бесполым и половым путем. При вегетативном размножении отделяются части слоеви­ща. При бесполом - в особых клетках (спорангиях) образуются споры, из которых развиваются организмы, подобные материнскому. При половом размножении происходит образование и слияние половых клеток (гамет). У некоторых водорослей при половом размножении про­исходит чередование поколений (спорофита и гаметофита).

Различают зеленые водоросли(хлорелла, хламидомонада, улотрикс), бурые( морская капуста) и красные водоросли.

Так же к низшим растениям относят лишайников - это симбиоз гриба и водоросля.

2.Подцарство - Высшие растения.

Количество видов: более 300 тысяч.
Среда обитания: в основном наземные растения, но есть и водные. Тело высших растений имеет органы. Первыми в эволюции появляются побеги - это стебли с листь­ями и почками. Затем возникают корни, что позволяет наилучшим образом прикрепляться к почве. У наиболее организованных высших растений можно увидеть семя, цветок, плод. Эти органы участвуют в половом размножении и называются генеративными. Все органы высших растений состоят из ткане­й. Появление тканей и органов связано с переселением расте­ний из водной среды на сушу.

Органы. Вегетативные органы. Побеги и корни - вегетативные органы (органы, осуще­ствляющие питание и дыхание растений). Побег - орган воз­душного питания (фотосинтеза). Корень - орган почвенного питания (поглощает из почвы воду с минеральными вещест­вами).

Размножение: вегетативное (частями вегетативных органов или видоизмененными вегетативными органами) и половое.

Генеративные органы - органы, выполняющие функции полового размножения. При половом размножении происхо­дит чередование поколений: гаметофита и спорофита, которые отличаются по размерам, продолжительности жизни, развитию органов и тканей. Гаметангии многоклеточные. Гаметы не­подвижные (яйцеклетки, спермии) или подвиж­ные (сперматозоиды).

Споровые и семенные растения. Высшие растения можно разделить на две группы: споро­вые и семенные.

Споровые растения расселяются при помощи спор. У них образуются гаметангии с гаметами и спорангии со спорами. Для оплодотворения необходима вода.

Семенные растения расселяются при помощи семян. Функцию генеративных органов у голосеменных растений выполняют шишки, а у покрытосеменных - цветки. Для оплодотворения вода не нужна. У них возникает новый процесс - опыление. У покры­тосеменных растений осуществляется двойное оплодотворе­ние.

Отделы Высших растений

1. Мхи

2. Плауны

3. Хвощи

4. Папоротники

5. Голосеменные

6. Покрытосеменные.

Отдел Мхи

Количество видов. В настоящее время бриологи описали около 20 тысяч видов мхов.

Местообитание мхов.Мхи встречаются на всех континентах, даже в Антарктиде. Они поселяются на почве, скалах, пнях, деревьях, предпочитая затенённые сырые места.

Строение тела мхов. Мхи - низкорослые травяни­стые растения.  Тело мхов либо разделено на стебель и мелкие листья (сфагнум, кукушкин лен), ли­бо представлено слоевищем, не разделенным на органы (мар­шанция). У них отсутствуют настоящие корни. К поч­ве они прикрепляются с помощью тонких нитевидных выростов - ризоидов.

Образ жизни мхов. Мхи питаются, создавая себе органические вещества на свету в процессе фотосинтеза (автотрофно). Воду они поглощают всей поверхностью тела. Дышат, используя кислород воздуха (аэробно).

Мхи могут размножаться частями растения или специальными почками, т.е. вегетативно, и спорами

Отдел Папоротники

Количество видов. В настоящее время ученые описали около 25 тысяч видов папоротников.

Местообитание папоротников. Папоротники широко распространены по всему земному шару. Они произрастают в  лесах, на болотах, в реках и озерах, в расселинах скал, даже на ветвях крупных деревьев. Наибольшее разнообразие папоротников можно увидеть там, где тепло и сыро – в тропиках и субтропиках.

Строение тела папоротников. Папоротники имеют листья, стебли и корни. У большинства папоротников, произрастающих в лесах нашей страны, листья необыкновенно красивые, имеют ажурно рассеченные узоры. Когда молодые листья появляются на свет, они закручены спирально, как улитки, а потом расправляются. Удивляют листья папоротников еще и тем, что они не только фотосинтезируют, но и образуют споры на нижней стороне своей пластинки.

Образ жизни папоротников. Питаются папоротники, образуя для себя на свету органические вещества в процессе фотосинтеза, из почвы всасывают минеральные вещества и воду при помощи корней. Дышат, используя кислород воздуха.

Отдел Голосеменные растения

Семенные - самая процветающая группа наземных растений. Они произошли от разноспоровых папоротников.

Характеристика голосеменных растений
Количество видов: около 700.
Среда обитания: голосеменные произрастают по всему земному шару. Наибольшее видовое разнообразие наблюдается по берегам Тихого океана, в Австралии, Новой Зеландии, в умеренной и холодной зонах Северного полушария. Занимают огромные территории, образуя хвойные леса. Больше всего видов (около 600) в классе Хвойные.
Строение: Голосеменные - в основном вечнозеленые деревья и кустарники, имеющие многолетние стволы (или стволики), крону, стержневую корневую систему из главного, боковых и придаточных корней. Листья игловидные (хвоя) чешуевидные или крупные плоские различной формы.
Размножение: Преобладает половое, но возможно и вегетативное (отводками, корневой порослью). Половое размножение происходит с чередованием поколений. Спорофит преобладает, гаметофит состоит всего из нескольких клеток и формируется внутри спорангиев.
Вегетативным способом сосна не размножается.Представители: вельвичия удивительная, туя, кипарис, можжевельник. В Кузбассе широко распространены такие представители семейства Хвойные, как сосна обыкновенная, кедр, ель сибирская, пихта сибирская, лиственница сибирская.

Отдел Покрытосеменные (Цветковые) растения

Количество видов: около 250 тысяч.
Покрытосеменные, или Цветковые, растения составляют наи¬более совершенную и обширную группу высших растений. Они заняли господствующее положение, благодаря комплексу преимуществ.

• Наличие цветка, защищающего от внешних условий спорангии и гаметофиты.

• Двойное оплодотворение, обеспечивающее большой запас питательных веществ.

• Семена развиваются под защитой околоплодника.

• Спорофит устроен чрезвычайно разнообразно.

• Совершенное строение тканей.

Среди покрытосеменных есть деревья, кустарники, травы многолетние и однолетние.
Строение: Тело спорофита состоит из побеговой и корневой систем. Кроме вегетативных, образуются генеративные органы - цветки, из которых затем развиваются плоды с семенами. Размножение. Широко распространено как вегетативное, так и половое размножение.
Половое размножение: У покрытосеменных образуется особый орган - цветок. Он является изменившимся в процессе эволюции спороносным побегом.

4. Царство Животные

В соответствии с наиболее распространенной классификацией царство Животных подразделяют на:

1.Подцарство - Одноклеточные или Простейшие (амеба, инфузория-туфелька, зеленая эвглена)

2.Подцарство – Многоклеточные, включает в себя:

а. Тип Кишечнополостные

б.Тип Плоские черви

в. Тип Круглые черви

г. Тип Кольчатые черви

д. Тип Моллюски

е. Тип Членистоногие

ж.Тип Хордовые – включает в себя: Класс – Рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие

Домашнее задание: Повторить строение растительной и животной клеток.