- •Объясните, почему живые организмы имеют клеточное строение, и назовите основные компоненты живой клетки.
- •Чем вирусы отличаются от остальных живых существ?
- •3. Расскажите о происхождении терминов «прокариоты» и «эукариоты»; раскройте смысл, который в разное время вкладывали в термин «прокариоты».
- •1. Геккель(1834—1919) - назвал организм без ядра монерами.
- •Структурно-функциональная организация прокариотной клетки.
- •5.Объясните, почему прокариоты «такие маленькие», т.Е. Не выходят за пределы микроскопической шкалы.
- •6.Структурно-функциональная организация эукариотной клетки.
- •9. Почему митохондрии и хлоропласты называют «домашними бактериями»?
- •7. Объясните разницу между терминами «ядерная клетка» и «эукариотная клетка»; аргументируйте, почему не следует называть эукариотами протистов, грибы, растения и животных.
- •8. В чем идея молекулярной палеонтологии, и к какому результату привело сравнение нуклеотидных последовательностей генов рРнк?
- •10. Охарактеризуйте фенотипическое (структурное и функциональное) разнообразие прокариотов, а также укажите их положение на эволюционном древе.
- •11. Какими способами прокариотная клетка ассимилирует энергию, и на что она ее расходует?
- •Распространение, значение; раскройте содержание термина «фотосинтез».
- •13.Ассимиляция энергии химических связей неорганических субстратов
- •Термина «хемосинтез».
- •14. Ассимиляция углерода в составе c1-соединений - принцип, распространение, значение.
- •Распространение, значение.
- •16. Дайте определение биоэнергетическому механизму под названием «дыхание»; объясните, чем оно отличается от брожения; расскажите о практическом применении брожений.
- •18. Объясните, почему архей не следует называть архебактериями.
- •19. В чем сходство по строению между археями и бактериями? в чем отличие?
- •20. Размеры и формы клеток архей.
- •21. Экологические ниши, которые занимают археи.
- •22. Эволюционное древо архей (назовите пять фил и кратко их охарактеризуйте).
- •23. Археи, образующие метан. Фила aii Euryarchaeota Класс I Methanobacteria
- •24.Облигатно-галофильные археи. Фила aii Euryarchaeota Класс III: Halobacteria
- •25. Облигатно-ацидофильные археи. Фила aii Euryarchaeota Класс IV Thermoplasmata
- •26. Экстремально-термофильные археи; гипертермофильные археи.
- •27. Типы клеточного строения бактерий (дайте схемы с указанием мембранных структур и ригидных слоев клеточной стенки).
- •28. Размеры и формы клеток бактерий.
- •29. Как размножаются бактерии?
- •30. Какими способами осуществляется подвижность бактерий?
- •31. Дайте общую характеристику дифференцированных клеток бактерий; подробнее расскажите об эндоспорах и гетероцистах.
- •32. Экологические ниши, которые занимают бактерии.
- •33. Эволюционное древо бактерий (назовите важнейшие филы и кратко их охарактеризуйте).
- •Фила bvi Chloroflexi
- •Фила bxiii Firmicutes
- •Фила bxix Acidobacteria
- •34. Ключевая фила древа бактерий - Cyanobacteria (эволюционная, экологическая и практическая роль).
14. Ассимиляция углерода в составе c1-соединений - принцип, распространение, значение.
Углеродная автотрофия находится в эпицентре субстратного питания. От способности синтезировать органические вещества(которые непосредственно используются в качестве строительного материала или запасаются для целей энергетического и\или конструктивного метаболизма) зависят биоразнообразие, численность и, в конечном счете, глобальная роль углеродных автотрофов. В отличие от таких процессов, как фотосинтез и хемосинтез, обеспечивающих прокариотам независимость от экзогенных органических субстратов, углеродная автотрофия парадоксально сочетает в себе «самостоятельность» с «неполноценностью». Облигатные углеродные автотрофы по той или иной причине не способны использовать экзогенные органические субстраты или же отравляются продуктами их катаболизма. Такой дефект у них генетически детерминирован(определен).
Принцип: углеродная автотрофия основана на системе взаимосвязанных анаболических реакций.Осуществляется при помощи разных механизмов. Вначале С1-блок ковалентно соединяется с органическим акцептором или другим С1-блоком, чаще-ферментативным путём.
Уникальный метановый метаболизм архей:
СO2+4H2=>CH4+2H2O. Облигатные анаэробы, разрущающиеся под действием кислорода.
Диоксид углерода(со2) – субстрат,превращающийся в СH4.Водород же – восстановитель(донор).Описание смотри в соответсвующем вопросе.
Распространение: самым распространенным является цикл Кельвина-Бенсона-Бэссема. За ним с большим отрывом следуют циклы Квайла, O’Коннора-Хэнсона и Ивенса-Бьюкенена-Эрнона. Самый редкий – цикл Фукса-Холо.
Углеродные автотрофы расположены в основании пищевой пирамиды. Proteobacteria, Actinobacteria, Aquifex
15. Ассимиляция азота в составе N2 (= фиксация азота, диазотрофия) - принцип,
Распространение, значение.
Вступление: Азот принадлежит к числу незаменимых биогенных элементов. Он входит в универсально распространенные макромолекулы- нуклеиновые кислоты и белки.Все живые организмы подразделяются на азотных гетеротрофов и азотных автотрофов. Первые – получают связанный азот в составе органических веществ или простых минеральных ионов – аммония(Nh4^+) и нитрата(NO3^-). Вторые обладают способностью самостоятельно превращать молекулярный азот(N2) в аммоний, а затем путем аминирования внедрять его в скелет органических молекул. Такой процесс известен , как «азотная автотрофия» или «диазотрофия».
Значение «Диазотрофов»: инертный азот, поступающий в атмосферу при дыхательной денитрификации, возвращается в биологический круговорот.
Описании: как мы помним с уроков химии, молекула азота обладает прочной тройной связью(N=N). Химическая связь – потенциальная яма. Поэтому разрыв связи происходит в очень жесткой физико-химической среде.Молекулярный азот восстанавливается(N2 =>2NH3) в ферментативном процессе в мягких физиологических условиях с использованием специфичных ферментов-нитрогеназ.N2-аза = фермент, обеспечивающий «мост» между рганической и неорганической формой! Является ключевым ферментом диазотрофии(чаще всего её гены расположены на хромосоме)Нитрогеназа имеет консервативную структуру и универсально чувствительна по отношению к кислороду. (распадается при его доступе) Кластер нитрогеназы построен и чередующихся атомов металлов, таких как молибден, ванадий и железо, а также сера). При действии молибден-нитрогеназы(Mo-нитрогеназы) в оптимальных условиях на образование из молекулы азота двух молекул аммиака расходуется шесть «Низкопотенциальных» электронов и 16 молекул магниевых солей(энергия в виде MgATФ). Причем обязательным побочным продуктом становится молекула водорода. Уравнение реакции: N2+16MgАТФ+6e+2H^+=>2NH4^+ +16АДФ(опять же соль магния)+ 16 Ф неорган.+H2(улетучивается)
Необходима защита нитрогеназы – надо убирать O2(активо дышать): 1.контроль диффузии кислорода(направлен на уменьшение парциального давления кислорода с помощью барьера на пути его проникновения в клетку из окружающей среды(толстая капсула, как вариант).Выделяют также и другие способы защиты:физиологическая защита(уменьшение концентраций кислорода и\или ROS) , усиление аэробного дыхания(что позволяет одновременно решить 2 задачи: - связывание кислорода и ассимиляция большей энергии, необходимой для восстановления азота).