Эукариоты - организмы, клетки которых содержат оформленные, ограниченные оболочкой ядра. К эукариотам относятся животные, растения и грибы, т. е. все организмы, как многоклеточные, так и одноклеточные, за исключением бактерий. Основная часть генетического материала эукариотической клетки находится в ядре и представлена ДНК, которая соединена с белками и обычно не образует кольцевидной структуры.
Простейшие — Protozoa - микроскопические одноклеточные животные.
Морфологическая характеристика простейших: простейшие покрыты мягкой, гибкой и хрупкой внешней оболочкой — плазмолеммой. В цитоплазме имеется развитая эндоплазматическая сеть, которая делит ее на отсеки. Мембраны этой сети участвуют в образовании различных структур и органелл клетки, таких, как ядро, лизосомы, митохондрии, диктиосомы или тельца Гольджи, различные вакуоли (пищеварительные, сократительные). Ядро простейших, чаще одиночное, содержит основное количество ДНК. Оно окружено оболочкой, состоящей из двух элементарных мембран, причем наружная переходит непосредственно в эндоплазматическую сеть. В ядерной оболочке имеются поры размером до 10 нм. Лизосомы — сферические структуры диаметром около 0,5 мкм, окруженные мембраной. Они содержат ряд гидролитических ферментов и участвуют в процессах переваривания различных веществ. Митохондрии являются фабриками клеточного дыхания. Эти органеллы окружены двойной мембраной: внутренняя образует выпячивания — кристы. В митохондриях имеются ферменты, которые участвуют в процессах биологического окисления, обеспечивая клетку энергией, в них обнаружена ДНК. Диктиосомы синтезируют материал клеточной стенки. Рибосомы, участвующие в синтезе белка, располагаются по периферии эндоплазматической сети. Многие простейшие способны активно двигаться за счет псевдоподий, жгутиков или ресничек. Жизненный цикл паразитических простейших нередко включает образование промежуточных форм в различных хозяевах. Основные классы простейших: саркодовые или амебы - наиболее просто устроенные простейшие, споровики (малярийные плазмодии, токсоплазмы, пневмоцисты), жгутиконосцы (трихомонады, лейшмании), инфузории.
Рис. 1. Тело простейшего
2. Питание бактерий. Типы и механизмы питания
У бактерий существуют различные типы питания. Из окружающей среды они поглощают углевод, азот, серу, фосфор, калий и др. По источнику углерода для питания бактерии разделяют на аутотрофы и гетеротрофы. Аутотрофы используют для питания диоксид углерода СO2 и другие неорганические соединения (нитрифицирующие бактерии в почве; серобактерии, обитающие в воде с сероводородом; железобактерии, живущие в воде с закисным железом, и др.). Гетеротрофы питаются готовыми органическими соединениями. Гетеротрофы могут быть сапрофитами – это бактерии, поглощающие из окружающей среды органические остатки отмерших организмов.
По природе окисляемого субстрата (донора электронов или водорода) микроорганизмы бывают литотрофные и органотрофные. Литотрофные не используют неорганические соединения. Органотрофные – используют органические соединения как источник водорода. По источнику энергии выделяют фототрофы (используют энергию света - сине-зеленые водоросли) и хемотрофы (нуждаются в химических источниках энергии).
Механизмы питания бактерий:
• простая диффузия – не требует затрат энергии, перемещение веществ проходит из-за разницы их концентрации по обе стороны цитоплазматической мембраны, вещества проходят через липиды мембраны или по каналам в мембране, заполненным водой,
• облегченная диффузия – также не требует затрат энергии и проходит по градиенту концентрации с помощью молекул-переносчиков (пермеазы), которые находятся в цитоплазматической мембране, они обладают специфичностью к определенным веществам,
• активный транспорт – направлен против градиента концентрации, требует затрат энергии АТФ, в нем участвуют переносчики - пермеазы,
• транслокация групп – происходит также как и активный транспорт, но переносимая молекула изменяется при переносе (фосфорилируется).