§ 3. Бактерии — доядерные организмы

Определения и обозначения

Бактерии — одноклеточные организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра. Это значит, что одна клетка выполняет все жизненные процессы организма, но наследственный материал в ней не заключён в отдельное ядро. Такое определение помогает отличать бактерий от организмов с ядерными клетками.

Прокариоты — организмы, у которых наследственный материал не отделён от цитоплазмы ядерной оболочкой. Бактерии относятся к прокариотам именно из-за такого устройства клетки. Термин нужен, чтобы обозначить группу организмов с общим важным признаком строения.

Нуклеоид — область цитоплазмы бактериальной клетки, где находится основная часть наследственного материала. Это не оформленное ядро: у нуклеоида нет окружающей его ядерной оболочки. Понятие помогает назвать место, где хранится основная наследственная информация бактерии.

Спора бактерии — состояние покоя, помогающее некоторым бактериям пережить неблагоприятные условия. При образовании споры клетка не создаёт новую бактерию, а сохраняет возможность пережить трудный период. Это определение позволяет не путать выживание с размножением.

Как это устроено

У клеток бактерий нет оформленного ядра, потому что их наследственный материал не окружён ядерной оболочкой и остаётся в цитоплазме. Основная его часть собрана в нуклеоиде. Поэтому бактерии называют доядерными организмами, хотя наследственная информация у них есть. Признак «нет ядра» означает особое расположение наследственного материала, а не его отсутствие.

Оболочка отделяет клетку от внешней среды и помогает ей сохранять целостность. Внутри находится цитоплазма — содержимое клетки, в котором идут необходимые для жизни процессы и расположены клеточные компоненты. В цитоплазме находится и нуклеоид. У бактерий могут встречаться также другие структуры, поэтому нельзя сводить их клетку только к оболочке и цитоплазме.

Бактерии различаются по форме клеток: среди них есть шаровидные, палочковидные и изогнутые. Кроме формы, учитывают расположение клеток: они могут находиться поодиночке или образовывать группы и цепочки. Эти признаки позволяют описывать и сравнивать бактерии, когда одного названия недостаточно. При этом форма сама по себе не меняет главного признака прокариот — отсутствия оформленного ядра.

Обычно бактерия размножается делением клетки надвое: одна клетка разделяется, и возникают две дочерние. Если дочерние клетки получают благоприятные условия и тоже делятся, каждое новое деление увеличивает число клеток. Поэтому численность бактерий может быстро расти. Скорость увеличения зависит от того, продолжают ли клетки делиться, а не от образования спор.

При неблагоприятных условиях некоторые бактерии образуют споры, которые помогают им пережить трудный период. Это состояние покоя, а не появление дополнительной клетки: число бактерий не увеличивается от самого образования споры. Когда условия вновь становятся подходящими, бактерия может возобновить жизнедеятельность. Следовательно, деление связано с размножением, а спора — с сохранением и переживанием неблагоприятных условий.

Признаки и особенности бактерий

Пользуйся таблицей, чтобы быстро сравнить бактерии по строению, форме и жизненным процессам. Если нужно определить, прокариот ли организм, прежде всего проверь, есть ли оформленное ядро. Чтобы отличить размножение от переживания трудных условий, сравни деление клетки и образование споры.

Разбор задач

Задача 1. Ученик увидел клетку без оформленного ядра. Какой признак позволяет отнести её к прокариотам? Нужно выяснить не только, чего в клетке нет, но и где находится наследственный материал. Именно его расположение определяет принадлежность к прокариотам.

1. Прокариотами называют организмы, у которых наследственный материал не отделён от цитоплазмы ядерной оболочкой.
2. Проверяем, что означает условие «нет оформленного ядра»: наследственная информация не заключена в ядро.
3. Значит, наследственный материал находится в цитоплазме, в области нуклеоида.

Ответ: клетку относят к прокариотам, потому что её наследственный материал не отделён от цитоплазмы ядерной оболочкой. Само отсутствие ядра не означает, что наследственной информации нет. Для вывода важно установить именно её расположение.

Задача 2. На рисунке изображены бактерии шаровидной, палочковидной и изогнутой формы. Опишите, чем они различаются. Здесь сравнивают внешний вид клеток, а не их способ размножения или наличие ядра. Для точного описания достаточно назвать форму каждой группы.

1. Находим клетки, похожие на шар: их описывают как шаровидные.
2. Клетки, вытянутые как палочки, называют палочковидными.
3. Клетки, имеющие изгиб, описывают как изогнутые. Если нужно полное сравнение, дополнительно указывают, лежат ли клетки отдельно или располагаются группами.

Ответ: бактерии различаются формой клеток: одни шаровидные, другие палочковидные, третьи изогнутые. Этот признак используют для описания и сравнения бактерий. По одной только форме нельзя сделать вывод, есть ли у клетки оформленное ядро.

Задача 3. Бактерия разделилась надвое, и дочерние клетки продолжили делиться. Объясните, как меняется численность бактерий и почему спора не является способом размножения. В условии описана последовательность делений, поэтому нужно проследить, что происходит с числом клеток. Затем следует сравнить деление с образованием споры.

1. При первом делении одна клетка даёт две дочерние клетки.
2. Когда каждая из них делится, клеток становится больше; новые деления продолжают увеличивать численность.
3. Спора помогает бактерии пережить неблагоприятные условия и является состоянием покоя, но её образование не создаёт новую клетку.

Ответ: при последовательных делениях численность бактерий быстро увеличивается, если условия позволяют клеткам продолжать делиться. Спора не служит способом размножения, потому что помогает пережить неблагоприятный период, а не увеличивает число бактерий.

Типичные ошибки

Ошибка — называть бактерии организмами без наследственного материала. Так можно подумать, если спутать отсутствие ядра с отсутствием наследственной информации. У бактерий она есть и расположена в цитоплазме, в нуклеоиде. Проверь себя вопросом: речь идёт об отсутствии самой информации или только оформленного ядра?

Ошибка — считать, что у бактерий обязательно есть только оболочка и цитоплазма. Такое представление возникает, если принять краткое описание клетки за полный перечень её частей. Строение может включать и другие компоненты. Проверяй формулировку: слова «имеет оболочку и цитоплазму» не означают «состоит только из них».

Ошибка — считать спору способом размножения. Спору легко принять за новую клетку, потому что она связана с изменением состояния бактерии. Но её образование помогает пережить неблагоприятные условия, а число клеток увеличивается при делении. Чтобы проверить себя, спроси: появилось ли при образовании споры больше бактерий?

Ошибка — думать, что все бактерии имеют одинаковую форму. Возможно, так кажется, если запомнить только один пример. На самом деле клетки бывают шаровидными, палочковидными и изогнутыми, а также различаются расположением. Проверяй себя сравнением нескольких вариантов формы и группировки клеток.

Связь с другими темами

До изучения бактерий полезно знать основные части клетки и понимать, какую роль выполняет наследственный материал. Тогда легче увидеть, в чём особенность прокариот: наследственная информация у них не заключена в оформленное ядро. Эти знания помогают сравнивать прокариотические клетки с эукариотическими, у которых ядро оформлено. Позже представление о строении бактерий пригодится при изучении их роли в природе и жизни человека, а также профилактики инфекционных заболеваний.

Что запомнить

• Бактерии — одноклеточные прокариотические организмы.
• У бактерий нет оформленного ядра.
• Наследственный материал расположен в области цитоплазмы, называемой нуклеоидом.
• Бактерии различаются по форме и расположению клеток.
• Обычный способ размножения бактерий — деление клетки надвое.
• Спора помогает некоторым бактериям пережить неблагоприятные условия, но не служит способом размножения.