От открытия А. Левенгуком и до XIX в. микроорганизмы считали мельчайшими существами животного происхождения. Во второй половине XIX века немецким биологом Э. Геккелем был сделан вывод о том, что микроорганизмы очень существенно отличаются от всех представителей животного и растительного царства. Им было внесено предложение выделить микроорганизмы в отдельное царство Protista (протисты, первосущества). На современном этапе развития науки в целом нет общепринятой теории об общей системе живого мира. С точки зрения одной из теорий есть только два царства Plante (растения) и Animalia (животные), микроорганизмы же рассматриваются как примитивные представителей одного из царств. По Э. Геккелю по признаку малых размеров и специфических методов их изучения микроорганизмы выделяют в самостоятельную группу.
В конце XIX в. были накоплены данные о различиях в строении клеток микроорганизмов, что позволило разделить их на высшие и низшие протисты. К высшим отнесли микроскопические водоросли (кроме сине-зеленых) и грибы (плесень и дрожжи), к низшим все бактерии и цианобактерии (сине-зеленые водоросли). На основе дальнейших исследований было выделено два типа клеток, существенно различающихся друг от друга: прокариотная и эукариотная. Проведя множество экспериментов Р. Стейниер и К. ванн Ниль (1962) высказали суждение, что структурной единицей присущей сугубо бактериям и сине-зеленым водорослям является прокариотная клетка. Для растений, животных, грибов, водорослей и простейших специфична более сложная эукариотная клетка.
Отличия прокариотной клетки от эукариотной следующие, ядерный материал не отграничен от цитоплазмы мембраной. Также в прокариотной клетке нет органелл (хлоропласты, аппарат Гольджи, митохондрии и др.). Рибосомы прокариотной клетки 70 S-типа.
Основываясь на различия в организации Р. Мюррей (1968) сделал вывод о подразделении всех клеточных организмов на два царства: Прокариоты (Procaryotae) и Эукариоты (Eucaryotae). Мюррей также отнес бактерии и цианобактерии (сине зеленые водоросли), к царству Procaryotae, все остальные организмы – животные, растения и высшие протисты (грибы, водоросли, простейшие) к царству Eucaryotae. За пределами царств клеточных организмов вирусы составили самостоятельное царство Vira, которые являются неклеточными формами жизни.
Выделение царства Prokaryotae (Monera) и Protista в системе Виттекера.
В 1969 году Р. Виттекер внес предложение о схеме деления всего органического живого мира на 5 царств:
1) Monera – одноклеточные организмы с примитивным строением клетки, прокариоты.
2) Protista – микроскопические одноклеточные, эукариоты.
3) Plantae – растения.
4) Animalia – животные.
5) Fungi – грибы.
Отличиями этих царств являются тип питания у растений автотрофное, у животных и грибов – гетеротрофное, а также особенности клеточного строения и обмена веществ.
Основные черты организации эукариотной и прокариотной клетки отражены в таблице 1.
Таблица 1 – Некоторые морфологические и физиологические свойства эукариотических, прокариотических организмов и вирусов
|
Свойство |
Биологический домен |
|||
|
Эукариоты |
Бактерии |
Археи |
Вирусы |
|
|
Строение клетки |
Эукариотичес-кое |
Прокариотичес-кое |
Прокариотиче-ское |
– |
|
Ядерная мембрана |
+ |
– |
– |
– |
|
Число хромосом |
>1 |
1 |
1 |
1 |
|
Строение хромосом |
Линейное |
Циклическое |
Циклическое |
Линейное или цикличес кое |
|
Муреин (пептидогли-кан) в клеточной стенке |
– |
+ |
– |
– |
|
Липиды клеточной мембраны |
Эфирсвязанные глицериды, неразветвлен-ные, полинена-сыщенные |
Эфирсвязанные глицериды, неразветвленные, насыщенные или мононенасыщен-ные |
Эфирсвязанные глицериды, разветвленные, насыщенные |
– |
|
Стеролы клеточной мембраны |
+ |
– |
– |
– |
|
Органеллы (митохондрии и хлоропласты) |
+ |
– |
– |
– |
|
Размер рибосом |
80S(цитоплаз-менные) |
70S |
70S |
– |
|
Движение цитоплазмы |
+ |
– |
– |
– |
|
Мейоз и митоз |
+ |
- |
– |
– |
|
Транскрипция и тран-сляция одно-временная |
– |
+ |
+ |
+ |
|
Аминокислотная ини-циация синтеза белка |
Метионин |
N-формилме-тионин |
Метионин |
Метионин |
|
Ингибиция синтеза белка стреп-томицином и хлорамфени-колом |
– |
+ |
+ |
- |
|
Состав и строение жгу тиков |
Жгутик содержит набор микротрубочек (из белка тубулина), собранных в группы 9 + 2 |
Жгутик постро-ен из белковых (флагеллин) субъединиц, об-разующих спи-раль |
Жгутик построен из белковых (флагеллин) субъединиц, образующих спираль |
|