Бактериальная клетка — сложнейшая живая конструкция. Но клетки высших организмов — растений, животных, грибов и так называемых «простейших» (амеб, инфузорий) — устроены на порядок сложнее. Бактериальная клетка не имеет ни ядра, ни каких-либо иных «внутренних органов», окруженных оболочкой. Поэтому бактерий называют «прокариотами» («доядерными»).
У высших организмов клетка имеет ядро, окруженное двойной оболочкой (отсюда название «эукариоты» — «имеющие настоящее ядро»), а также «внутренние органы», важнейшими из которых являются митохондрии — своеобразные энергетические станции. Митохондрии расщепляют органические вещества до углекислого газа и воды, используя кислород в качестве окислителя. Мы дышим исключительно для того, чтобы обеспечить кислородом митохондрии наших клеток. Кроме митохондрий, важнейшими органами эукариотической клетки являются пластиды (хлоропласты) , служащие для фотосинтеза.


астиды есть только у растений.
Но главное в эукариотической клетке — это, конечно, ее ядро. В ядре хранится наследственная информация, записанная четырехбуквенным языком генетического кода в молекулах ДНК. У бактерий, разумеется, тоже есть ДНК — единственная молекула в форме кольца, содержащая все гены данного вида бактерий. Но бактериальная ДНК лежит прямо во внутренней среде клетки — в ее цитоплазме, где протекает активный обмен веществ. Это значит, что непосредственное окружение драгоценной молекулы напоминает химический завод или лабораторию алхимика, где ежесекундно появляются и исчезают сотни тысяч самых разнообразных веществ. Каждое из них потенциально может повлиять на наследственную информацию, а также на те молекулярные механизмы, которые эту информцию считывают и «воплощают в жизнь». В таких антисанитарных условиях довольно трудно создать эффективную и надежную систему обслуживания — хранения, чтения, воспроизведения и ремонта ДНК. Тем более трудно создать молекулярный механизм, который мог бы осмысленно (то есть сообразуясь с обстановкой) управлять работой такой «системы обслуживания».
Именно в этом и состоял великий смысл обособления клеточного ядра. Гены оказались надежно изолированы от цитоплазмы с ее бурлящей химией. Теперь можно было в спокойной обстановке наладить эффективную систему их регуляции. И тут оказалось, что при одном и том же наборе генов клетка может вести себя совершенно по-разному в разных условиях.
Одну и ту же книгу можно прочесть по-разному (особенно если книга хорошая) .

зависимости от своей подготовки, настроения и жизненной ситуации читатель сегодня найдет в книге одно, а через год, перечитав — совсем другое. Так же и с геномом эукариот. В зависимости от условий он «прочитывается» по-разному, и клетки, развивающиеся в ходе его «прочтения», тоже оказываются разными. Так появился механизм ненаследственной приспособительной изменчивости — изобретение, на порядок повысившее устойчивость и жизнеспособность организмов.
Без этой системы регуляции генов никогда бы не появились многоклеточные животные и растения. Ведь вся суть многоклеточного организма в том и состоит, что генетически идентичные клетки в зависимости от условий становятся разными — берут на себя выполнение различных функций, образуют ткани и органы. Прокариоты — бактерии — на это не способны принципиально

Источник: otvet.mail.ru

Александр Владимирович Марков,
доктор биологических наук, старший научный сотрудник Палеонтологического института РАН
«Экология и жизнь» №9, 2010

Судьба жизни на Земле решалась примерно 2,6 млрд лет назад. Величайший экологический кризис совпал с крупнейшим эволюционным скачком. Будь катастрофа чуть сильнее, планета навсегда могла бы остаться безжизненной. Будь она слабее — возможно, бактерии и по сей день были бы единственными обитателями Земли…


Появление эукариот — живых клеток, обладающих ядром, — второе по значимости (после зарождения самой жизни) событие биологической эволюции. О том, когда, как и почему появилось клеточное ядро, и пойдет речь.

Жизнь на Земле прошла долгий путь развития от первой живой клетки до млекопитающих и человека. На этом пути было немало эпохальных событий, сделано множество великих открытий и гениальных изобретений. Какое из них было самым главным? Может быть, формирование человеческого мозга или выход животных на сушу? А может быть, появление многоклеточных организмов? Ученые тут почти единодушны: величайшим достижением эволюции стало появление клеток современного типа — с ядром, хромосомами, вакуолями и прочими органами, труднопроизносимые названия которых мы смутно помним со школьной скамьи. Тех самых клеток, из которых состоит в том числе и наше тело.

А вначале клетки были совсем другими. Не было у них ни ядер, ни вакуолей, ни других «органов», а хромосома была всего одна, и имела она форму кольца. Так и по сей день устроены клетки бактерий — первых обитателей Земли. Между этими первичными клетками и современными, усовершенствованными — пропасть куда большего размера, чем между медузой и человеком. Как же природе удалось преодолеть ее?

Бактериальный мир

Миллиард лет, а то и больше, Земля была царством бактерий. Уже в самых древних осадочных породах земной коры (их возраст 3,5 миллиарда лет) обнаружены остатки сине-зеленых водорослей, или цианобактерий.


и микроскопические организмы процветают и поныне. За миллиарды лет они почти не изменились. Это они окрашивают воду в озерах и прудах в яркий голубовато-зеленый цвет, и тогда говорят, что «вода цветет». Сине-зеленые водоросли — отнюдь не самые примитивные из бактерий. От зарождения жизни до появления цианобактерий, скорее всего, прошли многие миллионы лет эволюции. К сожалению, никаких следов тех древнейших эпох в земной коре не сохранилось: беспощадное время и геологические катаклизмы уничтожили, переплавив в раскаленных недрах, все осадочные породы, возникшие в первые сотни миллионов лет существования Земли.

Цианобактерии — организмы не только древние, но и заслуженные. Именно они «изобрели» хлорофилл и фотосинтез. Их незаметный труд в течение многих миллионов лет постепенно обогатил океан и атмосферу кислородом, что сделало возможным появление настоящих растений и животных. Поначалу весь кислород уходил на окисление растворенного в океане железа. Окисленное железо выпадало в осадок: так образовались крупнейшие залежи железных руд. Только когда с железом было «покончено», кислород стал накапливаться в воде и поступать в атмосферу.

Не менее миллиарда лет цианобактерии были безраздельными хозяевами Земли и почти единственными ее обитателями. Дно Мирового океана было устлано голубовато-зелеными коврами. В этих коврах, цианобактериальных матах, вместе с сине-зелеными жили и другие бактерии.


е они были прекрасно приспособлены и друг к другу и к суровым условиям первобытного океана. В то время — архейскую эру (архей) — на Земле было очень жарко. Богатая углекислым газом атмосфера создавала мощный парниковый эффект. Из-за этого к концу архея Мировой океан нагрелся до 50–60°C. Растворяясь в воде, углекислый газ превращался в кислоту; горячие кислые воды облучались жестким ультрафиолетом (ведь у Земли еще не было современной атмосферы со спасительным озоновым щитом). Вдобавок в воде было растворено огромное количество ядовитых солей тяжелых металлов. Постоянные извержения вулканов, выбросы пепла и газов, резкие колебания условий окружающей среды — все это отнюдь не упрощало жизнь первым обитателям планеты.

Развившиеся в такой негостеприимной среде бактериальные сообщества были невероятно выносливыми и устойчивыми. Из-за этого их эволюция шла очень медленно. Они уже были приспособлены почти ко всему, и им незачем было совершенствоваться. Чтобы жизнь на Земле начала развиваться и усложняться, требовалась катастрофа. Необходимо было разрушить этот сверхустойчивый бактериальный мир, казавшийся вечным и нерушимым, чтобы освободить жизненное пространство для чего-то нового.

Планетная катастрофа — образование земного ядра

Долгожданная революция, положившая конец затянувшемуся застою и выведшая жизнь из бактериального «тупика», произошла 2,7–2,5 миллиардов лет назад, в самом конце архейской эры. Российские геологи О. Г. Сорохтин и С. А. Ушаков, авторы новейшей физической теории развития Земли, рассчитали, что в это время наша планета подверглась самому крупному и катастрофическому преобразованию за всю свою историю.


По их гипотезе, причиной катастрофы стало возникновение у нашей планеты железного ядра. С момента образования Земли до конца архея в верхних слоях мантии накапливалась расплавленная смесь железа и его двухвалентного оксида (FeO). Примерно 2,7 миллиарда лет назад масса этого расплава превысила некий порог, после чего тяжелая, вязкая, раскаленная жидкость буквально «провалилась» к центру Земли, вытеснив оттуда ее первичную, более легкую сердцевину. Эти грандиозные перемещения огромных масс вещества в недрах планеты разорвали и смяли ее тонкую поверхностную оболочку — земную кору. Повсюду извергались вулканы. Древние материки сблизились, столкнулись и слились в единый суперматерик Моногею — как раз над тем местом, где жидкое железо протекло в глубь планеты. Вышедшие на поверхность глубинные породы вступили в химическую реакцию с атмосферным углекислым газом, и очень скоро в атмосфере почти не осталось углекислоты. Парниковый эффект стал гораздо слабее, что привело к сильнейшему похолоданию: температура океана упала от +60°C до +6. Столь же внезапно и резко снизилась кислотность морской воды.

Это была величайшая из катастроф. Но даже она не смогла уничтожить цианобактерий.


и выжили, хотя им и пришлось по-настоящему туго. Исчезновение углекислотной атмосферы означало для них жестокий голод, ведь цианобактерии, как и высшие растения, используют углекислоту как сырье для синтеза органических веществ. Бактериальных матов стало меньше. От сплошных голубых ковров, выстилавших морское дно, остались обрывки. Бактериальный мир не погиб, но был сильно потрепан, в нем появились «дыры» и «бреши». Именно в этих «брешах» и «пробоинах» древнего мира и зародились в ту давнюю эпоху первые организмы с принципиально иным строением — более сложные и совершенные одноклеточные существа, которым предстояло стать новыми хозяевами планеты.

Появление клеточного ядра

Бактериальная клетка — сложная живая конструкция. Но клетки высших организмов — растений, животных, грибов и даже так называемых простейших (амеб, инфузорий) — устроены намного сложнее. У бактериальной клетки нет ни ядра, ни каких-либо иных внутренних «органов», окруженных оболочкой. Поэтому бактерии называют «прокариотами» (что в переводе с греческого означает «доядерные»). У высших организмов клетка имеет ядро, окруженное двойной оболочкой (отсюда название «эукариоты», т. е. имеющие выраженное ядро), а также «внутренние органы», важнейшие из которых — митохондрии (своеобразные энергетические станции). Митохондрии расщепляют органические вещества до углекислого газа и воды, используя кислород в качестве окислителя. Мы дышим исключительно для того, чтобы обеспечить кислородом митохондрии наших клеток. Кроме митохондрий, важнейшими органами эукариотической клетки оказываются пластиды (хлоропласты), служащие для фотосинтеза, которые есть только у растений.


Но главное в эукариотической клетке — это, конечно, ее ядро. В ядре хранится наследственная информация, записанная четырехбуквенным языком генетического кода в молекулах ДНК. У бактерий, разумеется, тоже есть ДНК — единственная молекула в форме кольца, содержащая все гены данного вида бактерий. Но бактериальная ДНК лежит прямо во внутренней среде клетки — в ее цитоплазме, где протекает активный обмен веществ. Это значит, что непосредственное окружение драгоценной молекулы напоминает химический завод или лабораторию алхимика, где ежесекундно появляются и исчезают сотни тысяч самых разнообразных веществ. Каждое из них потенциально может повлиять на наследственную информацию, а также на те молекулярные механизмы, которые эту информацию считывают и «воплощают в жизнь». В таких «антисанитарных» условиях нелегко создать эффективную и надежную «систему обслуживания» — хранения, чтения, воспроизведения и ремонта ДНК. Еще труднее создать молекулярный механизм, который мог бы «осмысленно» (сообразуясь с обстановкой) управлять работой такой системы.

Именно в этом и состоял великий смысл обособления клеточного ядра. Гены оказались надежно изолированы от цитоплазмы с ее бурлящей химией. Теперь можно было в «спокойной обстановке» наладить эффективную систему их регуляции. И тут оказалось, что при одном и том же наборе генов клетка может вести себя совершенно по-разному в разных условиях.


Как хорошо известно, одну и ту же книгу можно прочесть по-разному (особенно если книга хорошая). В зависимости от подготовки, настроения и жизненной ситуации читатель в первый раз найдет в книге одно, а перечитав ее через год, — совсем другое. Так же и с геномом эукариот. В зависимости от условий он «считывается» по-разному, и клетки, развивающиеся в итоге этого «прочтения», тоже оказываются разными. Так появился механизм ненаследственной приспособительной изменчивости — «изобретение», намного повысившее устойчивость и жизнеспособность организмов.

Без этой системы регуляции генов никогда бы не появились многоклеточные животные и растения. Ведь вся суть многоклеточного организма в том и состоит, что генетически идентичные клетки в зависимости от условий становятся разными — берут на себя выполнение различных функций, образуют разные ткани и органы. Прокариоты (бактерии) на это не способны принципиально.

Как приспосабливаются к меняющимся условиям бактерии? Они быстро мутируют и обмениваются друг с другом генами. Подавляющее большинство их гибнет, но, поскольку бактерий очень много, всегда есть вероятность, что кто-то из мутантов окажется жизнеспособным в новых условиях. Способ надежный, но чудовищно расточительный. И главное — тупиковый. При такой стратегии нет никаких причин усложняться, совершенствоваться. Бактерии не способны к прогрессу. Потому-то современные бактерии почти не отличаются от архейских.


Древнейшие следы присутствия эукариот обнаружены в осадочных породах возрастом около 2,7 миллиарда лет. Это как раз то время, когда у Земли образовалось железное ядро. По-видимому, катастрофа, едва не разрушившая бактериальный мир, заставила земную жизнь всерьез «задуматься» о поиске новых, лучших способов приспособления к меняющейся среде. Жизнь не может стоять на месте, она обречена на вечное совершенствование. Так появление земного ядра, возможно, стало причиной появления ядра клеточного.

Чудеса интеграции, или Может ли коллектив стать единым организмом

Еще в начале XX века ученые заметили, что пластиды и митохондрии по своему строению удивительно напоминают бактерий. Почти век ушел на сбор фактов и доказательств, но теперь уже можно считать твердо установленным, что эукариотическая клетка возникла в результате сожительства (симбиоза) нескольких разных бактериальных клеток.

С пластидами и митохондриями, по правде говоря, все было ясно уже давно. Эти «органы» эукариотической клетки имеют собственную кольцевую ДНК — в точности такую же, как у бактерий. Они самостоятельно размножаются внутри хозяйской клетки, просто делясь пополам, как это принято у прокариот. Они никогда не образуются заново, «из ничего». По всем признакам они самые настоящие бактерии. Причем можно даже точно сказать, какие именно: митохондрии напоминают так называемые альфа-протеобактерии, а пластиды — уже знакомые нам цианобактерии. Эти прославленные «изобретатели» хлорофилла и фотосинтеза так и «не поделились» ни с кем своим «открытием»: они и по сей день, став важной внутренней частью клеток растений, держат под своим «контролем» практически весь фотосинтез на планете (а значит, и почти все производство органических веществ и кислорода!).

Но откуда взялась сама клетка-хозяин? Какой микроб был ее «предком»? Среди ныне живущих бактерий кандидата на эту роль долго не могли найти. Дело в том, что гены эукариот, заключенные в клеточном ядре, резко отличаются по своей структуре от генов большинства бактерий: они состоят из множества отдельных «смысловых» кусков, разделенных длинными «бессмысленными» участками ДНК. Чтобы «прочесть» такой ген, все его кусочки нужно аккуратно «вырезать» и «склеить». Ничего подобного у обычных бактерий не наблюдается.

К удивлению ученых, «эукариотическое» строение генома, а также многие другие уникальные особенности эукариот обнаружились у самой странной и загадочной группы прокариотических организмов — архебактерий. Эти существа отличаются невероятной устойчивостью: они могут жить даже в кипящей воде геотермальных источников. У некоторых архебактерий оптимальная для жизни температура лежит в диапазоне +90–110°C, а при +80°C они уже начинают замерзать.

Сейчас большинство ученых считают, что эукариотическая клетка возникла в результате того, что какая-то архебактерия (возможно, приспособленная к жизни в кислой и горячей воде) приобрела внутриклеточных сожителей-симбионтов из числа обычных бактерий.

Специалисты долго не могли понять, как архебактерии удалось «проглотить» своих будущих сожителей — ведь прокариоты не могут заглатывать крупные частицы. Но недавно у бактерий был открыт внутриклеточный паразитизм. Оказалось, что некоторые микробы способны проделывать отверстия в клеточной стенке других бактерий и проникать в их цитоплазму. Может быть, именно так проникли будущие пластиды и митохондрии внутрь клетки-хозяина?

Приобретение внутриклеточных сожителей привело к тому, что в одной клетке оказалось несколько разных геномов. Ими нужно было как-то управлять. Создание такого руководящего центра клетки — клеточного ядра — стало жизненной необходимостью. По одной из гипотез, ядерная оболочка могла возникнуть как случайный результат несогласованной работы нескольких групп генов, отвечавших за формирование клеточных оболочек у только что объединившихся бактерий.

Разнообразные микробы, давшие начало эукариотической клетке, вовсе не сразу слились в единый организм. Сначала они просто жили вместе в одном бактериальном сообществе, постепенно приспосабливаясь друг к другу и учась извлекать выгоду из такого сожительства. Выделяемый цианобактериями кислород был для них ядовит. В ходе эволюции они «придумали» много разных способов борьбы с этим побочным продуктом своей жизнедеятельности. Одним из таких способов и стало… дыхание. Недавние исследования показали, что комплекс белков-ферментов, отвечающий за кислородное дыхание митохондрий, возник в результате небольшого изменения ферментов фотосинтеза. Ведь с точки зрения химии, фотосинтез и кислородное дыхание — это одна и та же химическая реакция, только идущая в противоположных направлениях:

CO2 + H2O + энергия ↔ органические вещества.

Так в цианобактериальных матах могли появиться полезные сожители — микробы, способные дышать. Они не только забирали излишек кислорода, но еще и вырабатывали огромное количество энергии — достаточное, чтобы поделиться с соседями.

Третий участник сообщества — архебактерии. Они могли забирать у цианобактерий излишки органики, сбраживать их и тем самым переводить в форму, более «удобоваримую» для дышащих бактерий.

Подобные микробные сообщества можно встретить и сегодня. Жизнь бактерий в таких сообществах протекает на удивление дружно и слаженно. Микробы «научились» даже обмениваться особыми химическими сигналами, чтобы лучше координировать свои действия. Кроме того, они активно обмениваются генами. Кстати, именно эта способность так мешает борьбе с инфекционными болезнями: стоит какой-нибудь одной бактерии в результате случайной мутации приобрести ген устойчивости к новому антибиотику, как очень скоро и другие виды бактерий могут приобрести этот ген путем обмена. Все это делает бактериальное сообщество похожим на единый организм.

Видимо, катастрофические события конца архейской эры заставили микробные сообщества пройти еще дальше по пути интеграции. Клетки разных видов бактерий, давно уже «притертые» и приспособленные друг к другу, стали объединяться под общей оболочкой. Это было необходимо для максимально слаженной, централизованной регуляции жизненных процессов в условиях кризиса.

Сообщество превратилось в организм. Индивидуумы слились воедино, отказавшись от самостоятельности во имя создания новой индивидуальности высшего порядка.

Кирпичики

Излюбленный аргумент противников теории эволюции — невозможность создать новую сложную структуру (например, новый ген) путем перебора случайных вариантов (мутаций). Антиэволюционисты утверждают, что с той же вероятностью смерч, пронесшийся над городской свалкой, может собрать из мусора и обломков космический корабль. И они совершенно правы!

Но только крупные эволюционные преобразования, по-видимому, идут вовсе не путем перебора бесчисленных мелких, случайных мутаций. На примере происхождения эукариотической клетки — а это, как уже отмечалось, крупнейшее эволюционное событие со времен появления жизни — хорошо видно, как Природа, создавая нечто принципиально новое, сложное, прогрессивное, умело пользуется уже готовыми, испытанными «кирпичиками», собирая из них, как из конструктора, новый организм. По-видимому, этот «блочный» принцип сборки новых живых систем пронизывает собой всю биологическую эволюцию и во многом определяет ее темп и особенности. По этому принципу (из крупных, заранее заготовленных и проверенных блоков) строятся и новые гены, и белки, и новые группы организмов. (Кстати, гены архебактерий и эукариот поделились на отдельные куски, скорее всего, именно с этой целью: такие блоки очень удобно перекомбинировать.)

Наука неуклонно приближается к новому видению Природы. Постепенно мы начинаем понимать, что все живое вокруг нас — вовсе не случайный набор видов и форм, а сложный и единый организм, развивающийся по своим непреложным законам. Любой живой организм, любая живая клетка, да и мы сами — кирпичики в великом «конструкторе» Природы. И каждый из таких кирпичиков может оказаться незаменимым.

По материалам статьи для журнала «Парадокс»

Источник: elementy.ru

Бактериальная клетка: особенности

Форму бактерии определяет клеточная стенка. Ее размер вместе с капсулой в некоторых случаях может быть больше, чем расположившаяся внутри клетка. Стенка имеет избирательную проницаемость и способна пропускать внутрь необходимые вещества и выводить из нее продукты метаболизма. Снаружи нее часто можно обнаружить жгутики или ворсинки – выпячивания мембраны, позволяющие организму самопроизвольно передвигаться.

Строение бактерии

Наличие клеточной стенки характерно для группы бактерий, которые называют грамположительными. Под клеточной стенкой расположена мембрана. А вокруг молекулы ДНК она отсутствует, и это позволяет утверждать, что бактерии не имеют оформленного мембраной ядра.

Цитоплазма

Под этой сложной оболочкой бактерии находится цитоплазма – гелевая масса различной плотности, в толще которой находятся включения:

  • рибосомы, продуцирующие белок;
  • небольшие мембранные структуры;
  • жировые включения (гликоген);
  • полифосфатные соединения (волютин);
  • полисахариды;
  • бета-оксимасляная кислота.

Состав включения зависит от потребности бактерии в источниках энергии и питательных веществах. Некоторые бактерии имеют цитоскелет – систему трубочек, способную ориентировать внутри клетки ее основные компоненты. В частности, они позволяют правильно располагаться молекуле ДНК во время репликации, несмотря на то, что бактерии не имеют в клетке настоящего ядра и гистонов.

Нуклеоид

Примерно по центру клетки обнаруживается нуклеоид – место расположения наследственной информации. Оформленного ядра, которое бы имело собственную мембрану, основные белки (гистоны) и ферментный комплекс, принимающий участие в воспроизведении наследственной информации и ее реализации, у бактерии нет.

Отсутствие оформленного ядра определяет простой процесс воспроизведения генетической информации – кольцевая молекула ДНК просто удваивается перед делением клетки, и по одной копии оказывается в дочерних организмах.

Строение бактериальной клетки

Однако существует особенность передачи генетической информации, которая делает бактерии уникальными для генетиков и молекулярных биологов. Возможность их функционирования как раз связана с тем, что бактерии не имеют в клетке ядра. Внутри клеток обнаружены нехромосомные элементы, способные к передаче информации в обход ядра. Наиболее изучены среди них такие:

  1. Плазмиды.
  2. Транспозоны и IS-элементы (вставные последовательности).
  3. Умеренные фаги.

Любопытно, что размер генетической информации, обнаруженный в мобильных элементах, существенно превышает ее число в главной молекуле ДНК. Именно они имеют прямое отношение к:

  • защитным реакциям бактерий,
  • их быстрому привыканию к лекарственных препаратам,
  • способности синтезировать антибиотики и необычные для бактерий сахара и использовать для питания некоторые не свойственные для своего вида источники.

Ничего подобного плазмидам бактерий у эукариотических организмов нет, поскольку они имеют оформленное ядро, препятствующее контакту основного генома с неядерными элементами. Они способны к самостоятельному воспроизведению и имеют для этого собственный набор необходимых генов.

Высокая изменчивость была причиной того, что биологи длительное время считали, что у них нет такого понятия, как вид. Только появление чистых культур позволило сделать вывод о том, что это понятие вполне применимо к этим организмам, и местом локализации основного генома у них является их примитивное ядро или нуклеоид.

Таким образом, бактерии не имеют ядра, и это позволяет им обмениваться генетической информации «по горизонтали», быстро перенося полезные гены внутри существующей популяции клеток и существенно повышая их адаптивность к изменениям окружающей среды.

Источник: probakterii.ru

21. Бактериальное ядро. Особенности генетической системы бактерии. Типы репликации днк бактерии.

Особенности генетической системы бактерий:

*Хромосомы бактерий (и плазмид) располагаются свободно в цитоплазме, не отграничены от нее никакими мембранами, но связаны с определенными рецепторами на цитоплазматической мембране.

*хромосома особым компактным образом в ней упакована, ДНК находится в суперспирализованной форме и свернута в виде петель

*число петель 12-80 на хромосому

*петли в центре нуклеоида объединяются за счет связывания ДНК с сердцевинной структурой, представленной молекулами особого класса РНК

*данная упаковка обеспечивает возможность транскрипции отдельных оперонов хромосомы, не препятствует ее репликации, а также петли упакованной хромосомы способствуют компартментализации рибосом

*Бактерии являются гаплоидными организмами, имеют один набор генов.

*Содержание ДНК у них непостоянно, оно может достигать значений, эквивалентных по массе от двух до восьми хромосом

*Регулируя содержание копий своих генов, бактерии одновременно приспосабливают скорость своего размножения к условиям роста.

*Наряду с увеличением содержания ДНК у бактерий в этом случае существенно возрастает и количество рибосом.

*Благодаря этому возрастает суммарная скорость биосинтеза всех субклеточных и клеточных структур и, соответственно, скорость размножения бактерий.

*У бактерий в естественных условиях передача генетической информации происходит не только по вертикали, т. е. от родительской клетки дочерним, но и по горизонтали с помощью различных механизмов: конъюгации, сексдукции, трансдукции, трансформации.

*У бактерий часто помимо хромосомного генома имеется дополнительный плазмидный геном, наделяющий их важными биологическими свойствами, нередко – специфическим иммунитетом к антибиотикам и химиопрепаратам.

Типы репликации ДНК:

1. Вегетативная репликация хромосомной и плазмидной ДНК обусловливает передачу генетической информации по вертикали, контролируется хромосомными и плазмидными генами.

2. Репаративная репликация – механизм, посредством которого осуществляется устранение из ДНК структурных повреждений или заключительный этап генетической рекомбинации, контролируется хромосомными и плазмидными генами.

3. Конъюгативная репликация осуществляется при конъюгации, контролируется плазмидными генами.

4. Стабильная репликация так названа потому, что происходит независимо от наличия или отсутствия синтеза белка.

Деление молекулы ДНК (репликация) происходит по полуконсервативному механизму и в норме всегда предшествует делению клетки. Репликация ДНК начинается в точке прикрепления кольцевой хромосомы к ЦПМ, где локализован ферментативный аппарат, ответственный за репликацию. Контакт ДНК с ЦПМ осуществляется посредством мезосом. Репликация, начавшаяся в точке прикрепления, идет затем в двух противоположных направлениях, образуя характерные для кольцевой хромосомы промежуточные структуры.

Возникающие дочерние хромосомы остаются прикрепленными к мембране.

Репликация молекул ДНК происходит параллельно с синтезом мембраны в области контакта ДНК с ЦПМ. Это приводит к разделению (сегрегации) дочерних молекул ДНК и оформлению обособленных хромосом

Источник: StudFiles.net

Различные микроорганизмы имеют разное строение ядра. У простейших (Protozoa), а также у грибов и дрожжей имеется вполне сформированное обособленное ядро с характерным внутренним строением и развитием, которое присуще ядрам высших организмов. У сине-зеленых водорослей оно представлено в виде примитивного образования в центральной части клетки и носит название — «центрального тела».
«Центральное тело» занимает большую часть клетки. Оно состоит из тонкой сети, в узлах которой расположены отдельные зернышки хроматина. Эта часть хорошо окрашивается основными красками. По периферии, непосредственно под оболочкой, расположен тонкий слой протоплазмы. В нем часто находятся зерна цианофицина. Перед делением клетки «центральное» тело раздваивается при помощи поперечной перегородки (рис. 3).
У грибов и дрожжей ядерный аппарат хорошо изучен. В основе своей он не отличается от ядер высших растений. Как и у последних, ядро дрожжей и грибов имеет ячеистое строение и содержит ядрышко. При делении в ядре формируются хромосомы, которые образуют характерные структурные фигуры по фазам развития. Деление ядра протекает митотически. Подробные исследования ядра у дрожжей и грибов произведены Гвиллиермоном. До его исследований дрожжевые организмы считались безъядерными; находимые же внутри клеток отдельные тельца причислялись к ядерноподобным образованиям, а не к настоящим ядрам. О ядре бактерий и актиномицетов имеются менее определенные представления.

Долгое время бактерии считались безъядерными организмами. В конце XIX столетия Бючли высказал предположение, что бактерии, как и всякие другие организмы, имеют ядро. Десять лет спустя, после тщательного изучения протопласта, он пришел к выводу, что у бактерий действительно имеется ядро, но несхожее с ядром высших организмов. По его данным, ядро у бактерий составляет центральную часть протопласта и построено по типу ядра сине-зеленых водорослей. Так же, как и у последних, центральное тело, или прототип ядра, окружено тонким слоем протоплазмы, примыкающим непосредственно к оболочке.
Такую точку зрения разделяли многие другие исследователи того времени — Вейгерт, Цетнов, Френцель, Ружичка, Митрофанов, Шевяков и др.
Фишер развивал другую точку зрения на вопрос о существовании ядра у бактерий. По его данным, у бактерий нет ядра, или, точнее, весь протопласт бактериальной клетки представляет собой ядро. Подвергая клетки микроскопическому анализу, автор не находил в плазме каких-либо включений, которые напоминали бы ядро. Отмечаемые отдельные тельца и зернышки, по его мнению, не имели с ним ничего общего. Только некоторые зернышки окрашивались анилиновыми красками подобно хроматину.
Этой же точки зрения придерживался Мигула. Он так же, как и Фишер, находил внутри клеток бактерий только мелкие зернышки, похожие по окраске на ядерное вещество. Ядро, или ядерное вещество, у бактерий, по мнению этих авторов, находится в диффузном или раздробленном состоянии.
Гертвиг, развивая теорию диффузного ядра, исходил из аналогии с образованием так называемых хромидий при распаде ядра у некоторых простейших (Heliozoa). По его мнению, у бактерий нет обособленного ядра, но имеется ядерное вещество, которое в виде мельчайших зерен или нитей распределено сеткой (хромидиальная сеть) по всему протопласту клетки. Хромидиальная сеть может заполнять целиком всю клетку или большую часть ее. В последнем случае плазма расположена по периферии. Шаудин провел обширные исследования ядерного аппарата найденной им гигантской спороносной палочки — Вас. butchlii; они подтвердили только что сказанное. Этот микроб, имеющий до 80μ длины и 3,5μ в поперечнике, очень подвижен, перитрих. Протопласт клеток состоит из двух частей: периферической в виде светлого ободка и центральной. Первая, по наблюдению автора, представляет тонкий слой плазмы, вторая центральное тело, или примитивное ядро. Оно имеет ячеистое строение, хорошо красится основными красками и пронизано мелкими зернышками хромидиями. Перед спорообразованием зернышки центрального тела устремляются к центру клетки и распределяются в нить по длинной оси клетки. Эта хроматиновая нить зигзагообразна, тянется от одного конца клетки к другому, густо окрашивается красками и резко преломляет свет. Спустя некоторое время зерна нити начинают перемещаться к полюсам, где они собираются вместе и формируются в одно большое тело округлой или овальной формы. Из этого тела затем образуется спора. Центральное тело Шаудин отмечал у спороносной бактерии Вас. sporonema.
Теория диффузного ядра разрабатывалась Гвиллиермоном, Свелленгребелем и другими исследователями. В настоящее время эта теория принимается многими физиологами. Свелленгребель описал хроматиновую нить, образующуюся из хромидий, у спороносной палочки Box. maximus buccalis. У других бактерий он находил ядерные тяжи, которые формировались либо из круглых ядерных телец, либо из хромидий.
Гвиллиермон, будучи большим специалистом в области цитологии, много потрудился над изучением протопласта простейших организмов — водорослей, грибов, дрожжей и бактерий. У бактерий он не обнаружил ядро, но находил у них хроматиновое вещество, которое содержалось в растворенном или раздробленном состоянии в протоплазме. При спорообразовании Гвиллиермон наблюдал выпадение хроматина в виде отдельных зерен.
В противоположность только что приведенным взглядам о диффузном строении ядра в литературе имеются не менее обоснованные высказывания о наличии у бактерий обособленного, вполне оформившегося ядра.
Впервые эту точку зрения высказал Майер. По его мнению, бактерий содержат настоящее ядро, как и высшие организмы. Он обосновывал свои заключения данными анализов грибных организмов, у которых ядра действительно хорошо обособлены и выявляются четко. Автор полагал, что грибы и бактерии филогенетически близкие организмы. Если имеются ядра у грибов, то они должны быть и у бактерий. Объектом своих исследований Майер избрал крупную спороносную палочку Вас. asterosporus. Он установил наличие внутри этого бацилла обособленных телец, которые были приняты им за ядра. Таких телец диаметром 0,3μ он насчитывал 3—4 в клетке.
Последователи этих взглядов развивали довольно широко теорию обособленного ядра у бактерий. В настоящее время эта теория становится наиболее популярной.
Интересны данные, полученные в последнее время при помощи электронной микроскопии. При введении некоторых усовершенствований стало возможным выявлять и дифференцировать отдельные мельчайшие клеточные структуры.
Известно, что наиболее характерным составным веществом ядра являются нуклеиновые кислоты, а именно тимонуклеиновая или дезоксирибонуклеиновая кислота, в то время как для протоплазмы характерны рибонуклеиновая или плазменная кислота.
Проницаемость, т. е. прозрачность, ядерного или хроматинового вещества, в основе которого находится тимонуклеиновая кислота, для потока электронов иная, несхожая с проницаемостью плазменных нуклеиновых веществ (рибонуклеиновой кислоты). Благодаря этому можно дифференцировать и распознавать ядерные элементы, отличая их от неядерных.
В познании ядра и ядерного вещества в клетках бактерий большое значение придается химическим методам. При помощи химических реакций удается выявить отдельные компоненты ядра и установить их химическую природу. Из химических реакций привлекает внимание реакция Фёльгена. Она основана на гидролизе соляной кислотой тимонуклеиновой кислоты. При этом освобождаются находящиеся в ней гуанин и аденин, а также углеводная часть. Последняя при обработке сернокислым фуксином приобретает яркую окраску розовато-фиолетового цвета. Эта окраска характерна для альдегидов и показывает, следовательно, что углеводная часть тимонуклеиновой кислоты состоит из альдегидов.
Фёльген применил эту реакцию для выявления тимонуклеиновой кислоты у простейших и получил положительный результат. У бактерий и дрожжей он не обнаружил это вещество, на основании чего сделал неправильное заключение об отсутствии у бактерий основного ядерного вещества. Однако последующие исследования многочисленных других авторов показали ошибочность такого заключения.
Тимонуклеиновая кислота была найдена этим методом у бактерий разных групп и видов, у актиномицетов, у дрожжей, грибов и других представителей микроорганизмов.
Исследования показывают, что распределение тимонуклеиновой кислоты в клетках бактерий, устанавливаемое методом Фёльгена, вполне соответствует локализации структурных образований, выявляемых микроскопическими методами. В зависимости от вида бактерий, их возраста и условий роста тимонуклеиновая кислота либо распределяется диффузно, либо сосредоточивается в виде телец, глыбок разной величины и конфигурации.
Ценной микрохимической методикой для установления состава ядерного вещества является ферментативная обработка. Пепсин с соляной кислотой (желудочный сок) растворяет бактериальные клетки, белки различного состава, но не растворяет хроматиновое вещество. He растворяет он также и нуклеиновые кислоты. Пешков применил ферменты нуклеазы для распознавания ядерного вещества в базофильных тельцах бактерий.
При изучении ядерного вещества применяется и макрохимический метод. Белозерский извлекал щелочью из бактериальной массы нуклеопротеиды и затем разделял их на две фракции — ядерную и протоплазм этическую. Первая содержит типичную тимонуклеиновую или дезоксирибонуклеиновую кислоту, вторая только плазменную или рибонуклеиновую кислоту.
В последние годы предложен еще один, очень тонкий метод распознавания ядерного вещества — метод спектроскопии. Он основан на способности хроматинового вещества, или нуклеоидов и других ядерных структур, поглощать в ультрафиолетовом свете определенные части спектра. При помощи этого метода удалось показать, что нуклеоиды к вообще ядерное вещество бактерий обладают точно таким же спектром поглощения (в области 2600 А), какой характерен для хроматина высших организмов.

В результате применения всех этих методов цитологического анализа микробной клетки удается получить достаточно убедительные данные о наличии ядра у бактерий. В настоящее время можно определенно говорить, что бактерии имеют ядерное вещество, которое по своему составу не отличается от ядерного вещества высших растений. Однако в отличие от последних ядерное вещество, или хроматин, у бактерий распределяется не всегда в виде обособленных телец или органоидов. Оно находится в различных состояниях в зависимости от вида, возраста клеток и условий роста культуры. Хроматин может быть в клетках бактерий в диффузном состоянии либо в виде мельчайших телец и зерен, распределенных по всему протопласту клетки. На известных стадиях развития ядерное вещество находится в клетках бактерий в виде обособленных структурных образований, имеющих определенные размеры, форму и очертания, которые свойственны настоящим ядрам у других организмов — грибов, дрожжей и пр.
Такие оформленные структурные образования хроматина в отличие от настоящих ядер называются бактериальными ядрами, или нуклеоидами. Наиболее характерным и убедительным доказательством того, что эти образования являются органоидами клетки, а не другими какими-либо включениями, является способность их репродуцироваться в процессе размножения клеток. Это свойство, как известно, является непременной принадлежностью всякого органоида клетки и в первую очередь ядра, что отличает его от внешне похожих мертвых включений, как например, зерен запасных питательных веществ, различных метаболитов и пр.
Нуклеоиды, как показывают многочисленные современные исследования, размножаются простым делением, или перешнуровыванием, иначе амитозом. Округлое тельце вытягивается, становится палочкообразным, посредине появляется перетяжка, при помощи которой происходит раздвоение тельца (рис. 4). Иногда можно наблюдать дробление нуклеоидов, т. е. разделение хроматиновой массы на несколько комочков одновременно (рис. 5) Ядерное вещество нуклеоидов может репродуцироваться путем почкования. На поверхности тельца появляется бугорок, который постепенно увеличивается и, достигнув определенных размеров, отрывается от материнского тела. От одного тельца могут отпочковываться несколько дочерних нуклеоидов.

Почкование и дробление хроматиновой массы нуклеоидов наблюдается обычно у раздутых, так называемых инволюционных клеток. При этом такие формы репродукции нуклеоидов часто сопровождаются образованием особых зародышей или репродуктивных, иначе регенеративных, телец внутри клетки. Эти формирования нами наблюдались у азотобактера, клубеньковых бактерий и актиномицетов.
После разделения нуклеоидов происходит деление клетки. У бактерий, нередко наблюдается множественная репродукция клеток, или размножение путем дробления, когда клетка одновременно разделяется на несколько дочерних. Такое деление наблюдается у микрококков, микобактерий, спороносных бактерий Вас. megatherium, Вас. mesentericus и др., у азотобактера, у некоторых нитчатых бактерий. В этих случаях в каждой дочерней клетке можно заметить по одному мелкому тельцу хроматина, или нуклеоиду.
Нуклеоиды закономерно формируются при спорообразовании. Раздробленный хроматин в виде мелких зернышек концентрируется в небольшие комочки в какой-либо части клетки, чаще там, где будет формироваться спора. Эти комочки округляются, покрываются ободком плазмы, а затем формируется оболочка. Получается готовая спора. В зрелой споре нуклеоиды постоянно имеются у всех видов спороносных бактерий, у микобактерий, актиномицетов и, надо полагать, у всех других микроорганизмов, формирующих внутри те или другие репродуктивные образования.
Внутренняя структура «бактериальных ядер» не выявляется; все тельце представляет собой однородную массу, сильно окрашивающуюся основными красками. Внутри таких телец не обнаруживается ни хромосом, ни ядрышек. Некоторые исследователи, впрочем, пытаются доказать наличие определенных структур внутри «бактериальных ядер», описывают хромосомы и различные образования, считая их подобными хромидиальной сети у настоящих ядер. По аналогии с ядрами высших организмов у бактерий описывается кариокинез с различными его фазами. Например, Де Ламатер отмечает у Вас. megatherium профазу, метафазу, анафазу, телофазу, затем образование типичного веретена с центриолями. Такую же картину деления ядра он наблюдал у микрококков Micr cryophiius, у кишечной палочки. Автор отмечает, что разные виды бактерий содержат в ядре различное количество хромосом Аналогичные данные о структуре и развитии ядра у бактерий приводят Линдегрен и некоторые другие исследователи.
Приводимый этими исследователями материал неубедителен. Описываемые ими структурные изменения хроматиновых скоплений телец весьма разнообразны. Хроматин, или хроматиноподобное вещество, в клетках бактерий довольно часто принимает различные и довольно неопределенные конфигурации и размеры. Изменения эти не имеют никакой закономерности и не связаны с процессом деления клеток. Среди разнообразных формирований в скоплениях хроматина всегда можно найти случайные фигуры, несколько напоминающие формы той или другой фазы деления ядра.
Биссет не мог подтвердить данных Де Ляматера. Он считает неправильной его классификацию наблюдаемых структур внутри клеток в процессе деления. То, что Де Ляматер принимал за центриоли, в действительности оказалось зачатками поперечных перегородок. Биссет также не смог обнаружить найденные Де Ляматером в клетках микобактерий митохондрии.
Ядерное вещество в виде нуклеоидов пребывает в клетках сравнительно недолгое время, обычно только в период их раннего развития. По мере старения культуры в клетках заметно увеличивается хроматиновая субстанция. Нередко она занимает значительную часть клетки, почти заполняет ее целиком. В таких случаях хроматиновое вещество, как правило, имеет неопределенные очертания и конфигурацию. Огромные глыбы хроматиновой массы густо окрашиваются ядерными красками, дают реакцию Фёльгена, приобретают более рыхлую и ячеистую структуру, нередко вся масса разрывается на отдельные участки и глыбки или отделяет небольшие комочки. Эти огромные скопления некоторые авторы рассматривают как одно большое ядро, а раздробление ее — как деление ядра. Однако с этим едва ли можно согласиться. Как правило, огромные скопления хроматина наблюдаются при ненормальном развитии культур, когда клетки находятся в состоянии инволюции. Они отмечаются всегда при неблагоприятных условиях роста, при воздействии повышенной температуры, при облучении ультрафиолетовыми лучами или радием, рентгеновскими лучами и др. Активное и быстрое образование хроматинового вещества происходит при воздействии на бактерии или актиномицеты фагами. По наблюдению Герчика, достаточно проникнуть хвостовой части фага в тело клетки, чтобы вызвать у нее указанные изменения. Через несколько минут после контакта протопласта клетки бактерии или актиномицета с фагом образуются большие глыбы хроматина или хроматиноподобного вещества. Клетки при этом разбухают и принимают необычные формы и размеры.
Как правило, скопление хроматинового вещества в клетках сопровождается понижением их жизнеспособности.
Едва ли образование столь большого количества ядерного вещества можно рассматривать как нормальную функцию развития и размножения клеток. Надо полагать, что этот процесс отражает ненормальное развитие с нарушением определенных биохимических реакций в обмене веществ. Хроматиновые же скопления в виде разнообразных глыбок представляют результат извращенного метаболизма и, во всяком случае, не являются фазами развития ядра. В этих глыбках могут формироваться отдельные зачатки зародышей, так называемые регенеративные тельца.
Нуклеоиды описаны у бактерий кишечной группы — Bact. coli, Bact. typhi, Bact. dysenteriae, Bact. proteus и других видов.
У актиномицетов мы наблюдали нуклеоиды, как правило, только у молодых особей. Особенно они хорошо заметны при культивировании в жидкой синтетической среде. В нитях мицелия выявляются отдельные тельца, расположенные на отдаленном расстоянии друг от друга. Нередко можно видеть два рядом расположенных или даже вместе слившихся нуклеоида. Такое явление мы рассматриваем как процесс деления этих образований. В старых культурах нити не имеют оформленных нуклеоидов, вместо них обнаруживаются зерна или бесформенные глыбки и большие скопления хроматина, разбросанные в беспорядке по всему мицелию или только по отдельным нитям его. Эти хроматиновые скопления не являются уже органоидом нормального развития клетки, а представляют собой скопления дегенеративного перерождения протопласта в целом или только составной его части, именно той, которая связана с нуклеопротеидами.
Опыт показывает, что с беспорядочным накоплением хроматиновых глыбок в клетках заметно меняются биохимические процессы, меняется характер обмена и образование продуктов метаболизма. Это хорошо заметно особенно у актиномицетов в процессе образования ими антибиотических веществ. Указанные изменения в хроматиновых структурах мицелия актиномицетов достаточно постоянны и закономерны при развитии культур и используются нередко в антибиотической практике как признак текущего состояния процесса. Надо полагать, что хроматин, быть может, является одним из мощных рычагов регуляции метаболизма. К сожалению, мы очень мало знаем о связи биохимических процессов с образованием и накоплением хроматиновой субстанции в клетке.
Имеются бактерии, у которых ядерное вещество распределяется в клетках так же, как у сине-зеленых водорослей, в виде центрального тела. Такие ядра описаны нами у Pontothrix longissima, у Oscillospira guilliermondii, у Anabaeniolum. Эти бактерии состоят из нитевидных особей большей или меньшей длины. Каждая особь или нить разделена поперечными перегородками на ряд коротких клеток, длина которых обычно не превышает поперечник, а чаще бывает меньше. Внутреннее строение таких клеток напоминает строение протопласта сине-зеленых водорослей. Большую часть клетки занимает центральное тело. По периферии тонким слоем распределяется плазма. Центральное тело хорошо окрашивается анилиновыми красками и легко обнаруживается благодаря своему размеру при обычном увеличении микроскопа (рис. 6).

Такое же распределение хроматина описано у Caryophanon Заллом и Мэддом.
У многих бактерий отмечаются на концах клеток так называемые полярные тельца, или зернышки, которые густо окрашиваются красками подобно хроматину. Значение этих телец точно не известно. Некоторые авторы принимают их за ядерные структуры, а некоторые считают волютином. Имеются указания на то, что полярные тельца представляют собой своеобразное утолщение оболочки. Эти утолщения в последнее время многие склонны рассматривать как точку роста клеток, ведающую функцией удлинения особей.
Таким образом, можно заключить, что ядерный аппарат у бактерий и актиномицетов своеобразен. Он резко отличается от ядерного аппарата грибов, дрожжей, простейших и тем более высших растений или животных.
Ядро у бактерий и актиномицетов примитивное. Оно не имеет постоянных, установившихся структурных формирований, проявляется то в диффузно растворенном состоянии, то в виде мелких зернышек и телец, разбросанных по всему протопласту клетки, то в виде организованного внутриклеточного органоида — нуклеоида. В последнем случае такое тело по внешнему виду, форме, величине и очертаниям напоминает настоящее ядро у грибов или дрожжей. Однако в отличие от последних нуклеоиды бактерий структурно не дифференцированы, в них не обнаруживаются характерные для настоящего ядра формирования, как например, ядрышко, хромосомы или другие структуры. Наиболее убедительным доказательством ядерной природы нуклеоидов является способность их репродуцироваться в процессе деления клеток.
Характерной особенностью нуклеоидов является то, что они формируются часто заново из диффузно растворенного или раздробленного хроматина при спорообразовании у спороносных бактерий, микобактерий и актиномицетов; организуются они также и внутри вегетативных клеток, на определенных стадиях их роста.
Следует отметить, что некоторые формы проявления бактериального ядра свойственны и ядерному аппарату высших организмов.
В цитологии растительной клетки давно были отмечены необычные способы размножения клеток и деления ядра. Ядра клеток некоторых тканей при определенных условиях начинают размножаться не так, как это свойственно обычным клеткам высших организмов, не путем сложного развития и образования различных фаз, не митозом, а посредством простого деления или перетягивания ядерной массы, иначе амитозом. При амитозе ядра размножаются делением, перешнуровыванием, дроблением и почкованием. Амитоз, как показывают современные исследования, широко распространен среди растительного мира, встречается он и в клетках животных организмов.
Амитотическое деление ядра обнаруживается в клетках каллюса, при рубцевании, при регенерации и во вновь образуемых тканях. В этих случаях клетки претерпевают ряд цитохимических и морфологических изменений. В ядре происходят процессы прямого деления или дробления, образуется последовательно несколько дочерних ядер; иногда ядро распадается одновременно на несколько дочерних. Последние разъединяются между собой, распределяются в разных участках плазмы, где они становятся центрами формирования дочерних клеток. По наблюдениям Глущенко и др., в клетках рубцующейся ткани клубня картофеля было установлено почкование ядер. Такие ядра деформируются, разбухают, приобретают различные очертания, на их поверхности появляются лопасти или почкообразные выпячивания. Последние постепенно округляются, отпочковываются от материнского ядра и превращаются в обособленные дочерние ядра.
Элленгорн и Жиронкин показали, что в определенных случаях при развитии зачатка корня клетки его не имеют вообще ядра. Эти безъядерные клетки размножаются дроблением. В последующем развитии корешка безъядерные клетки образуют примитивно организованные ядра, или «протокарионы». «Протокарион» размножается путем простого деления, или перешнуровывания. Митозы отсутствуют. Только позже, когда корешок достаточно разовьется, эти примитивные ядра в его клетках начинают размножаться митотически.
Безъядерные клетки находил Глущенко в тканях чечевиц черной смородины при образовании из них корешков, затем в клетках рубцирующейся ткани Недера. Эти клетки размножаются в начальной стадии образования корешка путем дробления без малейших признаков в них ядра. Так же, как и в опытах Элленгорна, через некоторое время в клетках заново формируются примитивные ядра, которые размножаются простым делением, перешнуровыванием. В таких ядрах — «протокарионах» нет ни ядрышка, ни хромосом.
В этих примерах (а их имеется в литературе немало) показано некоторое сходство формирования и строения ядер у растений и бактерий или актиномицетов. Как и у последних, ядра таких растительных клеток могут формироваться заново из хроматинового вещества, распределенного в протопласте диффузно. Такой способ образования и развития примитивных ядер у растений, по-видимому, отражает картину начальной стадии эволюции и формирования клеток.

Источник: agrohimija.ru

Все бактериальные клетки имеют ядро

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.