علامات وخصائص جميع ممالك الطبيعة الحية. ما هي ممالك الكائنات الحية المميزة في الطبيعة؟الممالك الرئيسية

№ مادة الاحياء

موضوعتقسيم الممالك إلى مجموعات.

هدف:تعريف الطلاب بالممالك الرئيسية للطبيعة الحية.

مهام:

إعطاء أفكار أولية حول تصنيف الكائنات الحية وممالك الطبيعة الحية.

تكرار وتوحيد المعرفة حول الخلية، وتاريخ اكتشافها، وتنوع الخلايا؛

تطوير التفكير اللفظي والمنطقي لدى الطلاب، والقدرة على المقارنة والتحليل؛

ومن المثير للقلق أن أقدم الأشجار، التي يتراوح عمرها بين مائة وثلاثمائة عام، تموت، كما يحذر العلماء في أحدث العلوم. تنطبق هذه الظاهرة على المناظر الطبيعية الحرجية والسافانا والمزارع وحتى المدن حول العالم. ويبدو أن هذا يؤثر على الأشجار في معظم أنواع الغابات.

حقيقة أن هذا ليس جيدًا مع الأشجار القديمة، البروفيسور. لقد وجد الباحثون أن الأشجار القديمة تُقتل بشكل جماعي بسبب الحرائق، وفي السنوات التي لا تشتعل فيها الحرائق، فإنها تموت 10 مرات أكثر من ذي قبل، على الأرجح بسبب الجفاف ودرجات الحرارة المرتفعة وقطع الأشجار وما إلى ذلك. وقد بدأ العلماء في النظر إلى هذه الظاهرة في جميع أنحاء العالم. ولوحظت اتجاهات مماثلة في مناطق جغرافية مختلفة، مثل منتزه يوسمايت الوطني في كاليفورنيا، والسافانا الأفريقية، والغابات المطيرة البرازيلية، والغابات المعتدلة في أوروبا، والغابات الشمالية في الشمال.

الاستمرار في تطوير مهارات العمل مع الكتاب المدرسي، ومهام الاختبار، والرسوم البيانية المرجعية؛

غرس موقف الرعاية تجاه الطبيعة لدى الطلاب والقدرة على الاستماع إلى المعلم وزملائهم في الفصل.

معدات:حاسوب؛ كشاف ضوئي؛ لوحة تفاعلية عرض الوسائط المتعددة "تنوع الكائنات الحية"، جدول "مخطط تطور عالم النبات"، جدول "مخطط تطور عالم الحيوان"

كما ظهرت خسائر الأشجار الكبيرة بشكل واضح في المناطق الزراعية والمدن، حيث يحاول الأهالي حمايتها بشكل مكثف. يقول البروفيسور بيل لورينز من جامعة جيمس كوك: "نحن نتحدث عن فقدان أكبر الكائنات الحية في العالم، وأكبر كاسيات البذور على الأرض، وهي الكائنات التي تلعب دورا رئيسيا في تنظيم وإثراء عالمنا".

ويؤكد أن الأشجار الكبيرة والقديمة تلعب دورًا بيئيًا مهمًا. هناك أنظمة بيئية يعيش فيها ما يصل إلى ثلث الطيور والحيوانات في أغصان هذه الأشجار وأجوفها. تعزل هذه الأشجار كميات هائلة من الكربون وتساعد أيضًا في توزيع الماء والمواد المغذية من التربة. إنهم يعملون معًا لإنشاء شرائح نباتية توفر موطنًا للكائنات الحية الأخرى. أنها تؤثر على المناخ المحلي. توفر الأشجار الكبيرة الغذاء للعديد من الحيوانات على شكل ثمار وأزهار وأوراق ورحيق، كما تحمي الطيور والحيوانات نفسها في تجاويفها، مثل الزعيم الأسترالي المهدد بالانقراض.

خلال الفصول الدراسية

I. اللحظة التنظيمية.

ثانيا. تكرار المواد المغطاة.عرض الوسائط المتعددة "تنوع الكائنات الحية

نواصل اليوم في الفصل استكشاف تنوع الكائنات الحية، ولكن قبل أن نواصل بحثنا، علينا أن نتذكر ما نعرفه بالفعل عن الكائنات الحية ونسلط الضوء على ما سنحتاج إلى العمل عليه.

وكتب الباحثون أن فقدان الأشجار قد يعني انقراض مثل هذه المخلوقات. وتتناقص الأشجار القديمة بسرعة كبيرة بسبب القطع المباشر أو الحصاد للأغراض الزراعية أو هجمات الحشرات أو التغير المناخي السريع، حسب تقديرات البروفيسور.

وينظر الباحثون إلى الخسارة العالمية للأشجار القديمة في سياق اختفاء الثدييات الكبيرة، مثل الفيلة ووحيد القرن والنمور والحيتانيات. ويحذر مؤلفو الدراسة من أنه "كما هو الحال في أجزاء كثيرة من العالم، فإن هذه الحيوانات الكبيرة آخذة في الاختفاء، لذلك لدينا أدلة متزايدة على أن الأشجار القديمة والكبيرة قد تكون مهددة بهذه الطريقة".

ولهذا الغرض، قمت بإعداد استطلاع سريع، ومهمتك هي الإجابة بإجابة كاملة. من فضلكم من يريد أن يزودنا بمعلوماته.

ما هي أهم خصائص الكائنات الحية؟

كيف تختلف النباتات عن الحيوانات؟

لماذا اعتقد علماء النبات لفترة طويلة أن الفطر نبات؟

أخبرنا عن أكثر الكائنات الحية المجهرية.

ماذا يدرس علم التصنيف؟

تسمية الأقسام الرئيسية للنباتات وممثليها

ما الذي يسترشد به علماء التصنيف عند تجميع الكائنات الحية في مجموعات مختلفة؟

ثالثا. تعلم مواد جديدة.هناك العديد من التصنيفات للكائنات الحية. دعونا نتعرف على بعض منهم.

1. تقسيم الكائنات الحية إلى حقيقيات النوى وبدائيات النوى. من خلال وجود نواة في الخلايا.

2 . قصة المعلم مع أمثلة للكائنات حقيقية النواة وبدائية النواة. اكتب الرسم التخطيطي في دفترك:

بدائيات النوى هي كائنات حية وحيدة الخلية لا تحتوي (على عكس حقيقيات النوى) على نواة خلية مشكلة. وتشمل هذه البكتيريا والعتائق فقط.
على سبيل المثال: الإشريكية القولونية (بكتيريا)، البكتيريا اللاهوائية الرمادية (عتيقة).

حقيقيات النوى هي كائنات حية تحتوي خلاياها على نوى. جميع الكائنات الحية باستثناء البكتيريا والعتائق هي كائنات نووية (الفيروسات وأشباه الفيروسات ليست أيضًا كائنات حقيقية النواة، ولكن ليس كل علماء الأحياء يعتبرونها كائنات حية).
على سبيل المثال: القط، الإنسان، السمك، السرطان، الذبابة، الخ)) باختصار جميع الفطريات والحيوانات والنباتات والطلائعيات (أي الأوليات)

جميع الكائنات متعددة الخلايا عادة ما تكون حقيقية النواة.

2. خصائص ممالك الطبيعة الحية. الاسم والعرض وإعطاء التفسيرات.

. أمثلة على الكائنات الحية , الذي يسميه الطلاب . اكتب الرسم التخطيطي في دفتر ملاحظاتك.

تنقسم أكبر مجموعات الحياة على الأرض إلى ممالك. دعونا نرى في أي الممالك وحد العلماء أشكال الحياة المختلفة.

***
مملكة البكتيريا (بدائيات النوى).

فهو يجمع بين الكائنات المجهرية (عادة وحيدة الخلية) التي لا تحتوي على نواة في خلاياها. بالإضافة إلى البكتيريا نفسها ( المكورات العنقودية والضماتوما إلى ذلك) غالبًا ما يتم تضمين الطحالب وحيدة الخلية البدائية هنا - السيانيا (أو الطحالب الخضراء المزرقة). تعد الطحالب الخضراء المزرقة واحدة من أقدم أشكال الحياة على الأرض. لقد ظهروا، وفقا للعلماء، منذ أكثر من 2 مليار سنة. لا يمكن أن يطلق عليها إلا الطحالب بشكل مشروط، وذلك بسبب بدائية هيكلها.
مملكة الطلائعيات (حقيقيات النوى).

على عكس ممثلي مملكة البكتيريا، يتم تمثيل مملكة الطلائعيات بالكائنات الحية الدقيقة التي لها نواة في خلاياها. أشهر ممثلي هذه المملكة هم الدياتومات (الطحالب الدياتومية)، والبريدينيا، والأوجليناسيا، بالإضافة إلى الطحالب السوطية الأخرى.
تعد الدياتومات أحادية الخلية من بين الممثلين الأكثر شيوعًا لمملكة الطلائعيات. ويوجد منها أكثر من 10 آلاف نوع، معظمها من الكائنات البحرية. تحت عدسة المجهر التقليدي، تبدو الدياتومات مثل الدوائر والأشكال البيضاوية والنجوم وما إلى ذلك. ومع ذلك، إذا نظرت إلى الدياتوم تحت مجهر أكثر قوة، يمكنك أن ترى أن جسمها الجيلاتيني يقع في قشرة شبكية صغيرة ومتينة. الهيكل الخارجي لهذا الحيوان مصنوع من السيليكا. لا تستطيع الدياتومات التحرك بشكل مستقل ويتم نقلها عن طريق التيارات المائية. ولكن من بين الكائنات الحية الدقيقة هناك أيضًا حيوانات قادرة على الحركة المستقلة، على سبيل المثال، طحالب يوجلينا أحادية الخلية.
يبلغ عدد اليوغليناسيا في صفوفها حوالي 60 نوعا. إنهم يعيشون فقط في المياه العذبة.
المملكة النباتية.

توحد هذه المملكة الكائنات متعددة الخلايا التي لا تستطيع التحرك بشكل مستقل وتستخدم طاقة ضوء الشمس لتحويل المواد غير العضوية إلى مواد عضوية (التمثيل الضوئي). أعتقد أنه ليست هناك حاجة لإعطاء أمثلة لممثلي هذه المملكة - فهذه هي الأنواع الأكثر تنوعًا من النباتات المائية والأرضية ذات التنظيم الأكثر تعقيدًا من النباتات أحادية الخلية.
مملكة الفطر.

ليس من قبيل الصدفة أن يتم تخصيص الفطر لمملكة منفصلة. وهذه الكائنات الحية ليست حيوانات ولا نباتات، ولا تندرج ضمن الخصائص التصنيفية لممثلي هذه الممالك. تشمل الفطريات العديد من الكائنات الحية الحاملة للأبواغ والعفن والفطر نفسه (سام وصالح للأكل).
مملكة الحيوان.

المملكة الأكثر عددًا وتمثيلًا. ويشمل ذلك جميع الكائنات الحية التي تتغذى على المركبات العضوية الجاهزة (النباتات أو الحيوانات الأخرى بما في ذلك بقاياها). تشمل الحيوانات الكائنات الحية وحيدة الخلية (الأميبا، الهدبيات)، والثدييات الضخمة (الحيتان، والفيلة، والأسماك، وقناديل البحر العملاقة، وما إلى ذلك).
أسماك القرش التي تهمنا، وحتى أنت وأنا، مدرجة أيضًا في هذه المملكة.

2. خصائص مملكة البكتيريا. السمات الهيكلية، ونمط الحياة، وأمثلة لممثلي المملكة.

مملكة البكتيريا. الخصائص العامة.

حوالي 2500 نوع معروف. لديهم بنية خلوية، ولكن ليس لديهم نواة، مفصولة بغشاء من السيتوبلازم.

معظمها لا يحتوي على الكلوروفيل ويتغذى على المواد العضوية الجاهزة - بشكل غير متجانس.
إنهم يعيشون في كل مكان تقريبًا: في التربة، في الغبار، في الهواء، في الماء، على أجسام الحيوانات، داخل الكائنات الحية.

تتكاثر كل 20-30 دقيقة.

فهي مهمة جدا للبشر.

1) أثناء نشاط بكتيريا التربة يتكون الدبال وهو عبارة عن مادة عضوية متحللة تحتوي على كافة المواد الضرورية لحياة النبات.

2) لمعالجة مياه الصرف الصحي، يتم استخدام الكائنات الحية الدقيقة، والتي في وقت قصير يمكنها تحويل معظم المركبات العضوية إلى مركبات غير عضوية.

3) تحتوي أمعاء العديد من الحيوانات والبشر على نباتات دقيقة قادرة على هضم الطعام الذي يستهلكه الجسم وتصنيع الفيتامينات (البكتيريا المتكافلة).

4) من خلال التخمير يستطيع الإنسان الحصول على مواد مختلفة مثل حمض الأسيتيك والسيلاج والكحول ومنتجات الألبان.

5) إنتاج المضادات الحيوية. وتفرز هذه المواد بواسطة بعض البكتيريا والفطريات. أنها تمنع نشاط البكتيريا الأخرى.

6) إنتاج بروتين العلف.

7) إنتاج الإنزيمات والهندسة الوراثية. القدرة على إنتاج الأنسولين صناعيًا والحصول على الكحول والأحماض العضوية والمواد البوليمرية.

8) الطرق البيولوجية لمكافحة الآفات، يمكن للبكتيريا المختلفة أن تصيب الآفات الزراعية وتسبب موتها.

3. خصائص المملكة النباتية. تصنيف المملكة مع الأمثلة. .

لفت انتباه الطلاب إلى الجدول الموجود في الفصل "مخطط تطور عالم النبات"، مع التركيز على النباتات السفلية والعليا. اكتب الرسم التخطيطي في دفتر ملاحظاتك، مع الانتباه إلى تهجئة الكلمات الجديدة.

الخصائص العامة للمملكة النباتية يمكن تقسيم جميع الكائنات الحية إلى أربع ممالك: النباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا. ومن خصائص المملكة النباتية ما يلي:

هي حقيقيات النوى، أي أن الخلايا النباتية تحتوي على نوى؛

هي ذاتية التغذية، أي أنها تشكل مواد عضوية من مواد غير عضوية أثناء عملية التمثيل الضوئي باستخدام طاقة ضوء الشمس؛

قيادة نمط حياة مستقر نسبيا.

نمو غير محدود طوال الحياة؛

يستخدم النشا كمواد مغذية احتياطية.

وجود الكلوروفيل

4. خصائص المملكة الحيوانية. اذكر مميزات المملكة . تقسيمهم إلى الفقاريات واللافقاريات. .أعط أمثلة.

رابعا. لحظة من الاسترخاء.الجمباز للعيون (تتم أثناء الوقوف في مكان عملك).

– أغمض عينيك بإحكام لمدة 5 ثواني ثم افتحها. (كرر 10 مرات..)
– انظر من النافذة، واختر أبعد نقطة خارج النافذة وأقرب نقطة في الفصل الدراسي. انظر بالتناوب إلى هذه النقاط لمدة 10 ثوانٍ. (كرر 10 مرات.)

خامسا: توحيد المادة المدروسة.

2. L/R رقم 1 "تنوع أقسام النبات".

عمل مستقل

السادس. نتيجة:تعرفت على الممالك الرئيسية للطبيعة الحية وتنوع الكائنات الحية.

سابعا. العمل في المنزل:الفقرة 4 ص 16-17 (الأسئلة)

العمل المختبري رقم 1

ارسم نسختك من ممثلي أقسام المصنع. كتابة أسماء الأقسام .

قليلا من التاريخ. حاول أرسطو تنظيم جميع الأشياء الطبيعية. كان لديه "سلم المخلوقات". وفي الأسفل توجد الصخور الأكثر تنظيمًا بشكل بدائي، ثم النباتات والحيوانات والبشر. استمرت الرغبة في التصنيف الخطي لفترة طويلة، ولكن بعد ذلك كان لا بد من رفضها، لأن كائنات الطبيعة الحية لا تصطف في سلم واحد. إن التقسيم إلى نباتات وحيوانات معروف منذ زمن طويل. وتسمى هذه المجموعات بالممالك: المملكة النباتية والمملكة الحيوانية. ثم تم وصف النباتات والحيوانات البسيطة ذات الخلية الواحدة، والتي ليس من الواضح دائمًا ما إذا كانت نباتات أم حيوانات. تم تصنيفهم إلى المجموعة وحيدة الخلية (البروتستانت). ثم اكتشفوا البكتيريا وفصلوها إلى مملكة منفصلة. في وقت لاحق، تم فصل الفطر إلى مملكة منفصلة. بالنسبة لنا، تبدو مشابهة للنباتات، لكنها، مع ذلك، تختلف اختلافًا كبيرًا عن النباتات، على وجه الخصوص، من حيث أنها، مثل الحيوانات، تخزن الجليكوجين، وليس النشا.

لذلك تم تقسيم الكائنات الحية إلى ممالك النباتات والفطريات والحيوانات والأوالي (أحادية الخلية)، ومملكة البكتيريا التي تشمل جميع بدائيات النوى. ولكن عندما تمت دراسة البكتيريا، اتضح أنها مقسمة أيضًا إلى مجموعتين مختلفتين تمامًا. وبناء على ذلك، كان لا بد من تقسيمهم إلى مملكتين: Eubacteria (في الواقع البكتيريا) وArchaebacteria (اسم آخر هو Archaea). هذه الأخيرة أيضًا لا تحتوي على نواة، لكن تركيبها يختلف تمامًا عن البكتيريا.

وقد نشأ هذا الانقسام في الآونة الأخيرة. في عام 1990، تم نشر منشور مخصص لهذا الموضوع. تم التقسيم على أساس تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) الريبوسومي. إذا كان في وقت سابق، من أجل وصف نوع جديد، كان من الضروري دراسة الكائن الحي، ووصف كيفية تغذيته، ومورفولوجيته، وفقط بعد ذلك يمكن تصنيفه، ولكن الآن يمكن إجراء تصنيف الكائن الحي دون معرفة ذلك ما يبدو عليه . يكفي تسلسل (تحديد تسلسل النوكليوتيدات) للحمض النووي الريبي الريباسي الخاص به. وبما أن تسلسل الحمض النووي الريبوزي الريباسي معروف بالنسبة للعديد من الكائنات الحية، فإن التصنيف يعتمد على درجة تشابه هذه الرنا، وليس على التشابه الخارجي أو الخصائص الأيضية. تم وصف بعض مجموعات البكتيريا الأثرية بهذه الطريقة: هناك RNA ريبوسوم، لكن لم يتمكن أحد من رؤية الكائنات الحية نفسها بعد. ما الفائدة من الانتقال إلى التصنيف حسب درجة تشابه الحمض النووي الرايبوزومي؟ يعكس الحمض النووي الريبوزي الريباسي الارتباط حسب الأصل، في حين أن الحيوانات غير المرتبطة تمامًا يمكن أن يكون لها نفس الشكل. إذا كنت تتذكر الضفدع والتمساح وفرس النهر، فستجد أن عيونهم تخرج من الماء بطريقة مماثلة. لكن هذه الحيوانات تنتمي إلى فئات مختلفة. أي أن بناء التصنيف على أساس الحمض النووي الريبوزي الريباسي يعكس مدى ارتباط الكائنات الحية، ولكنه في كثير من الأحيان لا يعكس التشابه في نمط حياتهم. لماذا تم اختيار الريبوسوم RNA؟ لأنه الأكثر تحفظا، أي. أبطأ جزء من الجينوم يتغير. يوضح الشكل أدناه شجرة العلاقات بين الكائنات الحية المختلفة. وهو يميز مجموعات البكتيريا والعتائق وحقيقيات النوى، وهذه المجموعات أعلى مرتبة من الممالك. يطلق عليهم الممالك الفائقة أو المجالات. يستخدم مصطلح المجال في مختلف العلوم. في هذه الحالة، في علم التصنيف، يشير "المجال" إلى مجموعة (مرتبة فوق المملكة) توحد كائنات حية مختلفة تشترك في مجموعة معينة من السمات المشتركة.

ما هو الشيء المشترك بين البكتيريا والعتائق والذي يميزها عن حقيقيات النوى؟

هيكل الخلية بدائية النواة

تحتوي الخلايا بدائية النواة على غشاء السيتوبلازم، تمامًا مثل الخلايا حقيقية النواة. تحتوي البكتيريا على غشاء مكون من طبقتين (طبقة ثنائية الدهون)، في حين أن العتائق غالبًا ما تحتوي على غشاء أحادي الطبقة. يتكون الغشاء العتائي من مواد مختلفة عن تلك التي يتكون منها الغشاء البكتيري. قد يتم تغطية سطح الخلايا بكبسولة أو غمد أو مخاط. قد يكون لديهم الأسواط والزغابات.

لا تحتوي بدائيات النوى على نواة خلية، كما هو الحال في حقيقيات النوى. تم العثور على الحمض النووي داخل الخلية، مطويًا بطريقة منظمة ومدعومًا بالبروتينات. يسمى مجمع بروتين الحمض النووي هذا بالنواة. في حقيقيات النوى، تختلف البروتينات التي تدعم الحمض النووي عن الهستونات التي تشكل النيوكليوسومات (في حقيقيات النوى). لكن البكتيريا الأركية تحتوي على هيستونات، وهي بهذه الطريقة تشبه حقيقيات النوى. تحدث عمليات الطاقة في بدائيات النوى في السيتوبلازم وعلى هياكل خاصة - الجسيمات المتوسطة (نواتج غشاء الخلية الملتوية في دوامة لزيادة مساحة السطح التي يحدث فيها تخليق ATP). قد توجد داخل الخلية فقاعات غازية ومواد احتياطية على شكل حبيبات متعدد الفوسفات وحبيبات كربوهيدرات وقطرات دهنية. قد تكون هناك شوائب من الكبريت (التي تكونت، على سبيل المثال، نتيجة لعملية التمثيل الضوئي غير المؤكسدة). تحتوي البكتيريا الضوئية على هياكل مطوية تسمى الثايلاكويدات التي يحدث فيها التمثيل الضوئي. وبالتالي، فإن بدائيات النوى، من حيث المبدأ، لديها نفس العناصر، ولكن بدون أقسام، بدون أغشية داخلية. تلك الأقسام الموجودة هي ثمرات غشاء الخلية.

شكل الخلايا بدائية النواة ليس متنوعًا جدًا. تسمى الخلايا المستديرة بالمكورات. كل من العتائق و eubacteria يمكن أن يكون لها هذا النموذج. العقديات هي مكورات ممدودة في سلسلة. المكورات العنقودية هي "مجموعات" من المكورات، والمكورات المزدوجة هي مكورات متحدة في خليتين، ورباعيات أربعة، وسارسينا ثمانية. تسمى البكتيريا على شكل قضيب العصيات. اثنين من القضبان - ديبلوباكيللوس، ممدود في سلسلة - العقدية. وتشمل الأنواع الأخرى البكتيريا الوتدية (مع امتداد يشبه المضرب في الأطراف)، والحلزونية (خلايا ملتفة طويلة)، والضمات (الخلايا المنحنية القصيرة)، واللولبيات (تجعد بشكل مختلف عن الحلزونية). تم توضيح كل ما سبق أدناه وتم تقديم ممثلين للبكتيريا الأثرية.

على الرغم من أن كلا من العتائق والبكتيريا كائنات حية بدائية النواة (خالية من الأسلحة النووية)، إلا أن بنية خلاياها بها بعض الاختلافات المهمة. كما هو مذكور أعلاه، تحتوي البكتيريا على طبقة دهنية ثنائية (عندما تكون الأطراف الكارهة للماء مغمورة في الغشاء، وتبرز الرؤوس المشحونة على كلا الجانبين)، ويمكن أن تحتوي البكتيريا العتيقة على غشاء أحادي الطبقة (توجد الرؤوس المشحونة على كلا الجانبين، وفي الداخل هناك هو جزيء واحد كامل، وقد يكون هذا الهيكل أكثر صلابة من الطبقة الثنائية). يوجد أدناه هيكل غشاء الخلية للبكتيريا العتيقة.

تختلف البكتيريا والعتائق في بنية وحجم بوليمرات الحمض النووي الريبي (RNA) الخاصة بها. تتضمن بوليميرات الحمض النووي الريبي البكتيري 4-8 وحدات فرعية من البروتين، وتشمل بوليميرات الحمض النووي الريبي حقيقية النواة 10-14 وحدة فرعية من البروتين، والعتائق لها حجم متوسط: 5-11 وحدة فرعية. الريبوسومات البكتيرية أصغر من الريبوسومات حقيقية النواة وأصغر من الريبوسومات العتائية (والتي هي أيضًا متوسطة الحجم).

التمثيل الضوئي وتثبيت النيتروجين

بعض أنواع البكتيريا والعتائق قادرة على تثبيت النيتروجين. ما يقرب من نصف النيتروجين الموجود في الكائنات الحية يتم تثبيته بواسطة البكتيريا. يتم تثبيت النيتروجين، أي تحويل النيتروجين الجوي إلى مركبات مختلفة، بواسطة إنزيم النيتروجيناز. يعد تثبيت النيتروجين أحد أغلى العمليات البيوكيميائية: حيث يتم استهلاك 16 جزيء ATP لتثبيت جزيء نيتروجين واحد.هناك أنظمة تثبيت أقل فعالية تستهلك ما يصل إلى 35 جزيء ATP لهذه الأغراض. هناك أيضًا تثبيت غير بيولوجي للنيتروجين. بعد أن بدأوا في إنتاج الأسمدة (تثبيت النيتروجين الصناعي)، أصبح بإمكان البشر التنافس بنجاح مع المثبتات البيولوجية والمحيط الحيوي في كمية النيتروجين المثبتة.

الكائنات بدائية النواة فقط هي التي يمكنها تثبيت النيتروجين. جميع الكائنات الحية القادرة على تثبيت النيتروجين لديها إنزيمات نيتروجين مماثلة. يمكن أن يعمل إنزيم النيتروجين فقط في الظروف اللاهوائية، ففي وجود الأكسجين، يتم تعطيل الإنزيم ويتوقف تثبيت النيتروجين.

يذهب النيتروجين الثابت إلى المركبات العضوية. يمكن تنفيذ هذه العملية عن طريق البكتيريا والنباتات. يمكننا فقط تحويل المركبات العضوية إلى أمونيا. يمكن أيضًا أن تتحول مركبات الأمونيا إلى أكاسيد النيتروجين، والتي تنتج النيتروجين مرة أخرى بعد تثبيتها بواسطة البكتيريا.

يتم إجراء تثبيت النيتروجين بواسطة حوالي 250 سلالة من البكتيريا الحقيقية: البكتيريا الآزوتية، المطثيات، وما إلى ذلك. نصف هذه السلالات عبارة عن أنواع مختلفة من البكتيريا الزرقاء، التي كانت تسمى سابقًا الطحالب الخضراء المزرقة.

كما ذكرنا من قبل، النيتروجين حساس للأكسجين. في وجوده، يتم تعطيله ومن ثم لا رجعة فيه. وتشارك الطحالب الخضراء المزرقة في عملية التمثيل الضوئي، التي تنتج الأكسجين، كما أن عملية تثبيت النيتروجين تتعارض مع عملية التمثيل الضوئي. ونتيجة لذلك، خلال النهار، تشارك مذبذبات البكتيريا الزرقاء الخيطية في عملية التمثيل الضوئي، وفي الليل، عندما لا يحدث التمثيل الضوئي، فإنها تشارك في تثبيت النيتروجين.

الكائن الحي الوحيد القادر على إجراء تثبيت النيتروجين والتمثيل الضوئي في وقت واحد هو البكتيريا الزرقاء Anabaena. كيف يتم ذلك؟ يحدث التمثيل الضوئي في معظم الخلايا (الخلايا الخضراء في الشكل) في الضوء، ويمكن للبكتيريا الزرقاء استخدام مصادر النيتروجين الذائب في البيئة. ومع ذلك، إذا لم يكن هناك ما يكفي من النيتروجين، فإنه يتحول إلى تثبيت النيتروجين. وللقيام بذلك، تتمايز الخلايا الفردية التي شاركت سابقًا في عملية التمثيل الضوئي. يطلق عليهم اسم الأكياس غير المتجانسة. هذه خلايا أكبر حجمًا مغطاة بغشاء كثيف. يتوقف التمثيل الضوئي فيها، وتختفي إنزيمات التمثيل الضوئي منها. لكن تركيب النيتروجين يبدأ. لا تسمح القشرة السميكة بدخول الأكسجين، ويحدث تثبيت النيتروجين في الأكياس غير المتجانسة، بينما تشارك جميع الخلايا الأخرى في عملية التمثيل الضوئي. كل ما تحتاجه الكيسة غير المتجانسة للعمل (بما في ذلك النيتروجين) تتلقاه من الخلايا المجاورة من خلال اتصالات خاصة بين الخلايا، والكيسة غير المتجانسة نفسها تعطي الخلايا المجاورة الحمض الأميني الجلوتامين (انظر بنية الأحماض الأمينية في المحاضرة 4)، والذي يتم تصنيعه بعد النيتروجين تثبيت.

العديد من ممثلي بدائيات النوى قادرون على عملية التمثيل الضوئي. لقد ذكرنا سابقًا أن عملية التمثيل الضوئي يمكن أن تكون عملية التمثيل الضوئي الأكسجينية وغير المؤكسجة. يتم الجمع بين هذين النوعين مرة أخرى بواسطة البكتيريا الزرقاء. معظم البكتيريا قادرة على القيام بنوع واحد فقط من نوعين من عملية التمثيل الضوئي. تم العثور على التمثيل الضوئي أيضًا بين العتائق.

عملية التمثيل الضوئي تتطلب الضوء. وفي هذه الحالة، يتم استخدام موجات ضوئية ذات نطاق معين، والتي تعتمد على "ضبط" الهوائيات الحيوية التي تلتقط الكم الضوئي. لا يمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية القوية لأنها تدمر الحمض النووي والبروتينات. تستجيب النباتات للضوء بأطوال موجية تصل إلى 700 نانومتر.

تستخدم بدائيات النوى نطاقًا أوسع من الإشعاع. تم العثور على أبسط مخطط لعملية التمثيل الضوئي في البكتيريا الهالية العتيقة التي تعيش في البحر الميت. يرجع اللون المحمر لهذه البكتيريا إلى وجود أصباغ كاروتينويد، التي تحمي الخلايا من التلف الضوئي، وهو أمر ممكن تمامًا تحت أشعة الشمس العالية الكثافة. يتم إجراء عملية التمثيل الضوئي في الهالوبكتريا بواسطة بروتين خاص هو البكتريودوبسين. يقع هذا البروتين في غشاء الخلية، ويلتقط كمية من الضوء ويحول طاقته إلى شحنة كهروكيميائية على الغشاء (DmH). باعتباره "هوائيًا" يلتقط الضوء في البكتيريا رودوبسين، يتم استخدام الشبكية - وهو جزيء حساس للضوء، وهو نفس الجزيء الموجود في رودوبسين، وهو البروتين الحساس للضوء في الكائنات الحية الأعلى.

يعمل الكلوروفيل بمثابة هوائيات ضوئية في البكتيريا الزرقاء والنباتات العليا. هذه مركبات متعددة الحلقات معقدة ذات روابط مترافقة.

أين تعيش البكتيريا

لقد نظرنا إلى بعض ميزات هيكل وعمل بدائيات النوى، والآن سننظر إلى المكان الذي يعيشون فيه.

يمكن للبكتيريا الدخول في تكافل مع كل من حقيقيات النوى أحادية الخلية ومتعددة الخلايا. ومن الأمثلة على ذلك سوط السيانوفورا وجذور الأرجل. تحتوي خلية السيانوفورا على نوعين من البكتيريا الزرقاء. عندما تنقسم الخلية الزرقاء ذات السوط، تتلقى كل خلية وليدة بكتيريا زرقاء واحدة، والتي تنقسم بعد ذلك أيضًا لاستعادة عدد البكتيريا الزرقاء في كل خلية من الخلايا الزرقاء. عندما يحتوي السوط على البكتيريا الزرقاء، فإنه يظهر انجذاب ضوئي، أي. الحركة نحو أو بعيدا عن الضوء.

ويحتوي الجذمور أيضًا على البكتيريا الزرقاء داخل الخلية، ولكن من نوع مختلف. تختلف البكتيريا الحية الحرة والبكتيريا المتكافلة في خصائصها. بعض أنواع البكتيريا الزرقاء قادرة على ترك مضيفها والتحول إلى نمط حياة مستقل، بينما لا تستطيع أنواع أخرى من البكتيريا الزرقاء العيش بشكل منفصل عن المضيف. تسمى هذه البكتيريا الزرقاء التي فقدت استقلالها بالسيانيلا. يُعتقد أنه من خلال التكافل نشأت البلاستيدات الخضراء للنباتات العليا. أسلاف البلاستيدات الخضراء هي البكتيريا الزرقاء التي تعيش بحرية.

مثال على تعايش حيوان مع كائنات أحادية الخلية تقوم بالتمثيل الضوئي هو رخويات تريداكنا. يمتلئ عباءة الرخويات بطحالب Zooxanthellae. علاوة على ذلك، هناك الكثير منهم لدرجة أن الرخويات لا تستطيع سحب الوشاح إلى الداخل. تقوم الطحالب بعملية التمثيل الضوئي، ويضمن الرخويات سلامتها.

يمكن للعديد من البكتيريا المثبتة للنيتروجين أن تعيش بمفردها. يمكن لبعض الأنواع أيضًا أن تعيش في عقيدات النباتات البقولية. كما ذكر أعلاه، حقيقيات النوى ليست قادرة على تثبيت النيتروجين. ولذلك، فإن بعض البكتيريا، في التعايش مع النباتات العليا، تزودها بالنيتروجين. تعيش البكتيريا التكافلية المثبتة للنيتروجين في عقيدات تتشكل على جذور النباتات استجابة للبكتيريا الموجودة في التربة. الصورة أدناه توضح العقيدات الموجودة على جذور نبات البقوليات. تمتلئ خلايا هذه العقيدات بالبكتيريا المثبتة للنيتروجين. لعزل البكتيريا عن الأكسجين، تقوم النباتات بتصنيع بروتين ليهيموجلوبين، المشابه في تركيبه للهيموجلوبين، الذي يربط الأكسجين ويحمي المتكافلات من آثاره.

تتشكل كائنات مثيرة جدًا للاهتمام، تشبه النباتات، من خلال تكافل أنواع معينة من الفطريات والبكتيريا، بما في ذلك البكتيريا الزرقاء المألوفة بالفعل. هذه هي الأشنات. لكي تعيش، فإنها تحتاج فقط إلى كميات قليلة من الماء، لأن البكتيريا توفر عملية التمثيل الضوئي، كما تحمي خيوط الفطريات البكتيريا من الجفاف وتنتج الماء. في الحالة التكافلية، تنتج البكتيريا كمية كبيرة من العناصر الغذائية التي يتم نقلها إلى الفطريات، بينما في الحالة الحرة توفر فقط احتياجاتها الخاصة. عندما تتحسن الظروف، يمكن للبكتيريا والفطريات التي تشكل الأشنات أن تترك التفاعل التكافلي وتعيش بشكل مستقل. الأشنات هي أيضًا شكل من أشكال البكتيريا.

نوع آخر من التعايش يتمثل في البكتيريا المضيئة. يرجع تألق بعض الأسماك تحت الماء إلى حقيقة أن البكتيريا التكافلية تعيش في أعضائها المضيئة. يحدث التوهج بسبب عمل إنزيم لوسيفيراز البكتيري. وقد تم عزل الجين المشفر لهذا الإنزيم واستخدامه في الأبحاث العلمية /

تشكل المتكافلات البكتيرية البشرية البكتيريا الطبيعية. إنهم يعيشون في الأمعاء، على الجلد، على الأغشية المخاطية، ويوفرون إما الحماية (من خلال منع البكتيريا الضارة الأخرى من استعمار هذه المناطق بشكل تنافسي)، أو المشاركة في هضم الطعام وتخليق بعض الفيتامينات الضرورية للإنسان. لقد ذكرنا بالفعل التعايش البشري القولونية. في المجموع، تشتمل البكتيريا البشرية الطبيعية على حوالي 500 نوع من البكتيريا. إذا قمت بقتل جميع البكتيريا الموجودة على جلد شخص ما أو أمعائه، فلن يأتي أي شيء جيد. تمت دراسة دور البكتيريا الطبيعية في الحيوانات العقيمة. تتم تربية الحيوانات (الجرذان أو الفئران) في ظروف خاصة، حيث ترى ما يحدث لها في غياب البكتيريا. تجدر الإشارة إلى أنهم لا يعيشون بشكل جيد للغاية. وبالتالي، فإن كل شخص حقيقي ليس مجرد ممثل للأنواع الإنسان العاقل، بل مجموعة كاملة من الكائنات الحية المختلفة.

يمكن أيضًا أن تنتقل الفيروسات، مثل فيروس الهربس، عن طريق الاتصال الجنسي. يتسبب فيروس الهربس في تكوين بثور على الجلد مملوءة بجزيئات فيروسية ("الحمى"). من بين سكان الدول الغربية، 70-90٪ مصابون بفيروس الهربس، و 30٪ لديهم طفح جلدي، و 10٪ لديهم أشكال تناسلية للمرض. يمكن أن تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي فيروسات نقص المناعة البشرية (التي تسبب مرض الإيدز - متلازمة نقص المناعة المكتسب التقدمي)، والتهاب الكبد B وC (تؤثر على الكبد)، وفيروسات الورم الحليمي (تسبب فرط نمو ظهارة الجلد وتكوين الثآليل، وبعض الأنواع تثير تطور السرطان).

من بين العوامل المسببة للأمراض المنقولة جنسيا، تم وصف المكورات البنية، الملتوية الشاحبة والكائنات حقيقية النواة المشعرة في وقت سابق من غيرها. ولفترة طويلة، كانت لدى المريض علامات عدوى في الجهاز البولي التناسلي، ولكن لم يتم تحديد أي من هذه العوامل المسببة للأمراض الثلاثة، وتم تشخيص إصابته بـ "التهاب الإحليل غير النوعي". ومع ذلك، في النصف الثاني من القرن العشرين، تم اكتشاف العوامل المسببة للالتهاب "غير النوعي". وتشمل هذه الغاردنريلة، والكلاميديا، والميورة، والميكوبلازما وبعض الأنواع الأخرى. تتميز الأمراض التي تسببها بحقيقة أنها غالبًا ما تكون لها أعراض قليلة، ولا يلاحظها حاملها وتصبح مزمنة. تم العثور على واحد على الأقل من مسببات الأمراض هذه في 30-50٪ من الأشخاص، وفي بعض الأشخاص (الذين لديهم العديد من الشركاء الجنسيين) يمكن العثور على "باقة" كاملة من مسببات الأمراض. وحتى الآن يعتقد بعض الأطباء أن هذه البكتيريا غير ضارة. هذا غير صحيح، فقد ثبت منذ فترة طويلة أن هذه البكتيريا ليست فقط العوامل المسببة لالتهابات الجهاز البولي التناسلي، واحدة من أخطر مضاعفاتها هي العقم، ولكن أيضا عدد من الأمراض الشائعة، فقط الأفكار الراسخة تتغير ببطء.

بكتيريا جاردنريلاتم وصف التسبب في داء الغاردنريلوسيس - وهو مرض التهابي في الجهاز البولي التناسلي - في منتصف القرن العشرين. Gardnerella أكبر قليلاً من المكورات البنية ولها بنية مميزة لبدائيات النوى. في المستحضرات التي يتم الحصول عليها من المرضى، تبدو الخلايا الظهارية للجهاز التناسلي كما لو كانت "متبلة". هذه الفلفل هي بالضبط Gardnerellas. كما أنها تسبب التهاب الجهاز البولي التناسلي، والنتيجة الأكثر خطورة لهذا المرض هو العقم.

دعنا ننتقل إلى الفيروسات.

الفيروسات ليست بدائيات النوى. في بعض الأحيان يتم عزلهم في مملكة منفصلة، ​​وأحيانا يتم وصفهم خارج ممالك الطبيعة. هناك بعض المشاكل في تصنيف الفيروسات، وهناك خلافات حول ما إذا كان يجب اعتبار الفيروسات حية أم غير حية. في السابق، كانت الفيروسات تعتبر أبسط الكائنات الحية، حيث أنها أصغرها حجما وتحتوي على أقل عدد من البروتينات والحمض النووي، وكان يعتقد أن جميع الكائنات الحية الأخرى نشأت من الفيروسات. ولكن الآن بعد أن ثبت أن الفيروسات لا يمكنها العيش بدون خلية، فلا يوجد سبب للاعتقاد بأنها ظهرت قبل الخلية. ويبدو أن فكرة "جنون" الفيروسات هي الأقرب إلى الحقيقة، أي. هذه هي الجينات التي أصبحت مستقلة واكتسبت نظامًا للتكاثر الخاص بها.

وعلى الرغم من كل الاختلافات في الشكل والحجم، إلا أن جميع الفيروسات تتشكل بطريقة مماثلة. جميعها مغطاة بقشرة بروتينية وتحتوي على حمض نووي - RNA أو DNA. يمكن أن يكون الحمض النووي دائريًا أو خطيًا، ويمكن أن يكون الحمض النووي الريبي (RNA) مفردًا أو مزدوجًا.

دعونا نلقي نظرة على بنية جزيئات الفيروس باستخدام المثال فيروس الهربس. القشرة البروتينية للفيروس، والتي تسمى القفيصة النووية، مبنية من البروتينات وهي على شكل مسدس منتظم. هناك قشرة يصنعها الفيروس من قطع من أغشية الخلايا التي لا يهاجمها الجسم، لأنها أغشية خلاياه. صحيح أن هذه الأغشية مغطاة بالبروتينات الفيروسية، لذلك لا يزال بإمكان الجهاز المناعي التعرف على فيروس الهربس. "التغليف" بغشاء هو وسيلة للحماية من الفيروس. يوجد داخل مسدس البروتين جزيء DNA خطي مزدوج الشريط. تُظهر الصورة أدناه على اليمين خلية "محشوة" بجزيئات فيروس ناضج. يتكاثر فيروس الهربس في خلايا ظهارة الجلد، ولكن عند التكاثر تصيب جزيئات الفيروس الأعصاب، ويخترق الفيروس العصب إلى الحبل الشوكي. هناك، يتم دمج الحمض النووي الفيروسي في جينوم خلايا جذور الحبل الشوكي، وبالتالي، بمجرد الإصابة، يحمل الشخص الحمض النووي الفيروسي. ومن المستحيل علاجه إلى الأبد، إلا إذا تمت إزالته مع خلايا الحبل الشوكي. من وقت لآخر، قد تقوم النسخ الجينومية بتركيب الحمض النووي الفيروسي الجديد. لكن إذا كان الجهاز المناعي للإنسان يعمل بشكل جيد، فإن لديه أجسام مضادة تحميه من هذا الفيروس. تمنع هذه الأجسام المضادة الفيروس من الخروج من مكان اختبائه. ولكن عندما يضعف الجهاز المناعي، على سبيل المثال، مع نزلات البرد، ينخفض ​​​​عيار الأجسام المضادة في الدم، وتترك الفيروسات خلايا الحبل الشوكي وتنتقل على طول العصب إلى ظهارة الجلد، وهناك تبدأ في التكاثر. لذلك، فإن البثور التي تظهر في تلك الأماكن التي دخل الفيروس من خلالها إلى الجسم - في أغلب الأحيان على الوجه، على الشفاه - تسمى "البرد".

أحد أقرباء فيروس الهربس هو فيروس جدري الماء. يصاب الشخص بالجدري المائي مرة واحدة في حياته، وعادة في مرحلة الطفولة. جسم الطفل بالكامل مغطى ببثور هربسية. ثم يستقر فيروس جدري الماء أيضًا في الحبل الشوكي، ويؤدي تنشيط الفيروس إلى التهاب الأعصاب وطفح جلدي يسمى القوباء المنطقية. هذه العملية مؤلمة للغاية ويمكن أن تحرم الشخص من القدرة على العمل لمدة شهر.

فيروس الورم الحليمي أصغر بكثير مقارنة بفيروس الهربس. الهيكل هو نفسه في الأساس. وينتقل عن طريق الاتصال المباشر، بما في ذلك الاتصال الجنسي. فيروس الورم الحليمي شائع جدًا. يسبب تكاثر الظهارية (تتشكل الثآليل والأورام الحليمية). بعض سلالات هذا الفيروس تكون مسرطنة - فهي تسبب سرطان عنق الرحم لدى النساء. أي أنه شكل من أشكال السرطان الذي ينتقل عن طريق الاتصال الجنسي. وقد تم الآن تطوير لقاحات لحماية الناس من هذا النوع من السرطان.

في البداية، قسم الناس كل الطبيعة الحية إلى حيوانات. وينعكس هذا التصنيف في أعمال أرسطو. وحتى كارل لينيوس، مؤسس التصنيف الحديث للأنواع، والذي عاش في القرن الثامن عشر، ظل يقسم الكائنات الحية إلى مملكتين نباتية وحيوانية فقط.

في منتصف القرن السابع عشر، تم اكتشاف كائنات وحيدة الخلية، وتم توزيعها في البداية على مملكتين معروفتين، وفقط في القرن التاسع عشر تم تخصيص مملكة منفصلة لهم - البروتستانت.

وبعد ظهور المجهر الإلكتروني أصبح من الممكن دراسة أصغر الكائنات الحية بالتفصيل. وقد وجد العلماء أن بعضها يمتلك نواة، والبعض الآخر لا يملك نواة، واقترح تقسيم جميع الكائنات الحية حسب هذه الخاصية.

ظهر النظام الحديث في عام 1969، عندما اقترح روبرت ويتاكر تقسيم الكائنات الحية على أساس مبدأ تغذيتها.

كان روبرت ويتاكر أول من صنف الفطريات كمملكة منفصلة.

المملكة النباتية

تشمل هذه المملكة كائنات ذاتية التغذية متعددة الخلايا، تتمتع خلاياها بقشرة متينة تتكون عادة من السليلوز. سيتم تقسيم النباتات إلى مملكة فرعية من النباتات البسيطة ومملكة فرعية من النباتات العليا.

مملكة الحيوان

تشمل هذه المملكة كائنات متعددة الخلايا غير متجانسة، وتتميز بالحركة المستقلة والتغذية بشكل رئيسي عن طريق تناول الطعام. خلايا هذه الكائنات عادة لا تحتوي على جدار كثيف.

مملكة الفطر

الفطريات هي نباتات رمامية متعددة الخلايا، أي كائنات حية تتغذى عن طريق معالجة المواد العضوية الميتة. وهي تختلف في أن أنشطتها لا تترك البراز. تتكاثر الفطريات بواسطة الجراثيم. وتنقسم المملكة إلى مملكة فرعية للفطريات ومملكة فرعية للفطريات الفطرية، ويتجادل العلماء حول ما إذا كان ينبغي تصنيف الأخيرة على أنها مملكة الفطر.

مملكة البكتيريا

تضم مملكة البكتيريا كائنات وحيدة الخلية لا تحتوي على نواة كاملة. هناك البكتيريا ذاتية التغذية والبكتيريا غير ذاتية التغذية. عادة ما تكون البكتيريا متحركة. وبما أن البكتيريا لا تحتوي على نواة، فإنها تصنف على أنها بدائيات النوى. جميع البكتيريا لديها جدار خلوي كثيف.

مملكة البروتستانت

الكائنات الحية التي تحتوي خلاياها على نواة تكون في أغلب الأحيان أحادية الخلية. تقع الكائنات الحية في مملكة الطلائعيات وفقًا للمبدأ المتبقي، أي عندما لا يمكن نسبها إلى ممالك الكائنات الحية الأخرى. تشمل الطلائعيات الطحالب والطفيليات.

مملكة الفيروسات

تقع الفيروسات على الحدود بين الطبيعة الحية وغير الحية، وهي عبارة عن تكوينات غير خلوية عبارة عن مجموعة من الجزيئات المعقدة في غلاف بروتيني. لا يمكن للفيروسات أن تتكاثر إلا أثناء وجودها في خلية حية لكائن حي آخر.

مملكة الكروميين

عدد قليل من الكائنات الحية - بعض الطحالب والعديد من الكائنات الحية الشبيهة بالفطريات - تحتوي على نواتين في خلاياها. تم فصلهم إلى مملكة منفصلة فقط في عام 1998.

مملكة العتائق

تم العثور على العتائق الأولى في الينابيع الحرارية الأرضية

أبسط الكائنات وحيدة الخلية قبل النواة والتي كانت من أوائل الكائنات التي ظهرت على الأرض؛ وهي تتكيف لتعيش ليس في جو من الأكسجين، بل في جو من الميثان، لذلك توجد في البيئات القاسية.

مملكة الفيروسات. فايروس- عامل معدي غير خلوي لا يمكنه التكاثر إلا داخل الخلايا الحية. دراسة علم الفيروسات.

تصيب الفيروسات جميع أنواع الكائنات الحية، من النباتات والحيوانات إلى البكتيريا والعتائق (تسمى عادة الفيروسات البكتيرية العاثيات).

كما تم اكتشاف فيروسات تصيب فيروسات أخرى ( فيروسات الأقمار الصناعية).

تتكون الجسيمات الفيروسية (الفيروسات) من مكونين أو ثلاثة مكونات: مادة وراثية على شكل DNA أو RNA (بعضها، مثل الفيروسات المحاكيه، لديها كلا النوعين من الجزيئات)؛ غلاف بروتيني (قفيصة) يحمي هذه الجزيئات، وفي بعض الحالات، أغلفة دهنية إضافية.

تشمل الأمثلة على الأمراض الفيروسية البشرية الأكثر شهرة نزلات البرد (يمكن أن يكون لها أيضًا مسببات بكتيرية)، والأنفلونزا، وجدري الماء، والهربس البسيط. العديد من الأمراض الخطيرة، مثل حمى الإيبولا النزفية، والإيدز، وأنفلونزا الطيور، والمتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة، تسببها الفيروسات. يتم تحديد القدرة النسبية للفيروس على التسبب في المرض بهذا المصطلح خبث.

مملكة بدائيات النوى.يشمل أقدم سكان الكوكب، والذي ظهر منذ حوالي 3 مليارات سنة، البكتيريا (الميكروبات الموجودة في الحياة اليومية). كائنات مجهرية وحيدة الخلية، ولكنها تفتقر إلى نواة متشكلة. بناءً على شكلها، يتم تقسيمها إلى مكورات، وعصيات، وضمات، وحلزونية، وما إلى ذلك. ومعظمها غير متجانسة. يتكاثرون عن طريق الانقسام إلى قسمين. دراسة علم الاحياء المجهري.

الجدول 4 - تنوع أشكال الكائنات الحية في مملكة بدائيات النوى

الجدول 5 - الخصائص الكمية والنوعية لممثلي مملكة الفطر

المملكة النباتية.دراسة علم النبات. أكثر من 350 ألف نوع. أنها تشكل حوالي 95٪ من الكتلة الحيوية للكوكب. المنتجون الرئيسيون للمواد العضوية للأرض. الخصائص الرئيسية للنباتات:

1. القدرة على التمثيل الضوئي.

2. وجود الصبغات في المواد الكيميائية (الكلوروفيل، الكاروتينات)؛

3. إطلاق الهرمونات النباتية التي تنظم عملياتها الحيوية (مسرعات نمو الأوكسينات)؛

4. الخلايا محاطة بجدار خلوي يتكون من السليلوز.

5. لديهم نمو غير محدود.

6. تحتوي على فجوات مملوءة بعصارة الخلية، والتي تتحرر نتيجة لعملية التمثيل الغذائي. يوفر العصير التورم.

جدول 6 - عدد الأنواع وممثلي المملكة النباتية

الأقسام	عدد الأنواع	مندوب
النباتات السفلية للمملكة الفرعية (الجسم لا ينقسم إلى أعضاء)
طحالب خضراء	13 الف	شلوريلا، الكلاميدوموناس (أحادية الخلية)؛ أولوثريكس، ulvacaceae، characeae
الطحالب الحمراء (الطحالب الأرجوانية)	4 آلاف	في البحار الاستوائية وشبه الاستوائية. Phyllophora - يتم الحصول على أجار أجار منه.
الطحالب البنية		المصدر الرئيسي للمواد العضوية في المنطقة الساحلية. عشب البحر
النباتات العليا تحت المملكة (ينقسم الجسم إلى أعضاء: نباتية: الجذر والساق والأوراق والتكاثرية - الزهور والثمار)
الطحالب		طحلب الكبد، البلاجنوم، الإسفاجنوم، كتان الوقواق
الطحلب الطحلب		كبش الطحلب
ذيل الحصان		ذيل الحصان
السرخس		السرخس، يشبه الشجرة، يشبه ليانا
عاريات البذور		90٪ من الغابات ممثلة بعاريات البذور: الصنوبر، الراتينجية، إلخ.
كاسيات البذور (المزهرة)	250 ألف	أحاديات الفلقة: البصل، الثوم، القمح، الجاودار. ثنائيات الفلقة: الملفوف، الفجل، شجرة التفاح، البطاطس.

الطحالب عبارة عن مجموعة جماعية من النباتات السفلية التي يمكن أن تكون أحادية الخلية أو مستعمرة أو متعددة الخلايا. لا يحتوي جسم الطحالب متعددة الخلايا على أعضاء نباتية. يتكاثرون جنسياً ولا جنسياً. يسكنون جميع المسطحات المائية على الكوكب، ويعيشون في التربة، وعلى سطح الأرض، وفي الهواء.

MHIs هي نباتات عليا تحتوي على أعضاء نباتية (السيقان والأوراق) وأعضاء متعددة الخلايا للتكاثر الجنسي. التسميد ممكن فقط في الماء. لديهم جذور - نواتج تشبه الخيوط تتكون من خلية واحدة أو أكثر. الطحالب تسبب التشبع بالمياه. عندما يموتون، يشكلون الخث.

ذيل الحصان والطحالب لها ساق وأوراق وجذر. في دورة حياتهم، هناك تناوب للنابتة المشيجية (الجيل الجنسي) والنابتة البوغية. الشرط الأكثر أهمية للتكاثر الجنسي هو وجود الماء.

السرخس - تهيمن النباتات البوغية على دورة حياتها. موزعة في الأماكن الرطبة من المناطق الاستوائية إلى خطوط العرض الشمالية.

تحتوي نباتات الجينوسبيرم على بذرة تحمي الجنين من التأثيرات الضارة وتزوده بالعناصر الغذائية في المراحل المبكرة. التسميد لا يعتمد على وجود الماء. الأكثر شيوعا هم ممثلو الطبقة الصنوبرية.

كاسيات البذور (المزهرة) هي أكثر النباتات شيوعًا على وجه الأرض. وتتميز بوجود الأزهار والبذور داخل الثمرة.

مملكة الحيوان.دراسة علم الحيوان.أكثر من 1.5-2 مليون نوع. الخصائص الرئيسية للحيوانات:

1. التغذية غيرية التغذية.

2. عدم وجود جدار الخلية.

3. الحركة النشطة، وجود أجهزة خاصة للحركة؛

4. تتم عملية التمثيل الغذائي في الجسم عن طريق أجهزة الأعضاء؛

5. الخلايا لها مركزيات.

6. نمو محدود.

7. يتميز بالتماثل الواضح للجسم.

الجدول 7 - وصف ممثلي مملكة الحيوان

أنواع	عدد الأنواع	مندوب
الخلايا المفردة SUBKINGDOM – أكثر من 40 ألف نوع
الساركوفلاجيلات		الأميبا - المشتركة، الزحار، فولفوكس
Sporozoans		بلازموديوم الملاريا
الهدبيات (الهدابات)		شبشب هدبي
المملكة الفرعية متعددة الخلايا
الإسفنج	5 آلاف	اسفنج المياه العذبة
تجاويف معوية	10 الف	هيدرا المياه العذبة وقناديل البحر والشعاب المرجانية
الديدان المسطحة	12.5 ألف	المستورقات، حظ الكبد، الدودة الشريطية البقرية
الديدان المستديرة (الديدان الخيطية)	20 ألف	نيماتودا التربة، الدودة السوطية، الدبوسية، الدودة المستديرة.
الحلقيات	9 آلاف	نيريد، دودة الأرض، علقة
المحار	130 الف	بلا أسنان، المحار، بلح البحر، الأسقلوب، بلح البحر اللؤلؤي، الحبار، الحلزون، الحبار، الأخطبوط، نوتيلوس
المفصليات	1.5 مليون	العناكب والقشريات والحشرات
شوكيات الجلد	6 آلاف	نجم البحر، نجوم البحر
الحبليات	40 ألف	n/t بدون جمجمة – lancelet؛ n\t الحبال اليرقية – الغلاليات؛ لا الفقاريات - الأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور والثدييات

مملكة فرعية وحيدة الخلية.معظم الكائنات وحيدة الخلية، أو الأوليات، لها أحجام مجهرية (من 3-4 إلى 50-150 ميكرون). تحتوي الخلية على عضيات لأغراض خاصة. في ظل ظروف غير مواتية يشكلون كيسًا. يتم التكاثر في الغالب لا جنسيًا، ولكن يحدث التكاثر الجنسي أيضًا. الموئل: المسطحات المائية العذبة، البحار، التربة. العديد من الأنواع الطفيلية (sporophores). تشكل بعض المستعمرات (فولفوكس).

طوال تاريخ الوجود البشري، تراكمت الكثير من المعرفة حول تنوع الطبيعة الحية. بمساعدة علم التصنيف، يتم تقسيم كل الطبيعة الحية إلى ممالك. سنخبرك في هذا المقال ما هي ممالك الكائنات الحية التي يدرسها علم الأحياء وعن خصائصها وخصائصها.

الفرق بين الطبيعة الحية والطبيعة الجامدة

السمات المميزة للطبيعة الحية هي:

• النمو والتنمية؛
• يتنفس؛
• تَغذِيَة؛
• التكاثر؛
• الإدراك والاستجابة للمؤثرات البيئية.

ومع ذلك، فإن التمييز بين الكائنات الحية والطبيعة غير الحية ليس بالأمر السهل. الحقيقة هي أن العديد من الأشياء متشابهة في تركيبها الكيميائي. على سبيل المثال، يمكن أن تنمو بلورات الملح. وعلى سبيل المثال، تظل بذور النباتات التي تنتمي إلى الطبيعة الحية خاملة لفترة طويلة.

تنقسم جميع الكائنات الحية إلى نوعين: غير الخلوية (الفيروسات) والخلويةالتي تتكون من الخلايا.

على عكس جميع الكائنات الحية الموجودة، لا تحتوي الفيروسات على خلايا. وتستقر داخل الخلية، مسببة بذلك أمراضاً مختلفة.

ومن السمات المميزة لجميع الكائنات الحية أيضًا تشابه المركبات الكيميائية الداخلية. أحد العوامل المهمة هو عملية التمثيل الغذائي مع البيئة، وكذلك الاستجابة للتأثيرات من البيئة الخارجية.

أعلى 4 مقالاتالذين يقرؤون جنبا إلى جنب مع هذا

كل الطبيعة الحية لها تصنيفها الخاص. الممالك وأنواع وفئات الكائنات الحية هي أساس النظاميات البيولوجية. تتكون الكائنات الخلوية من مملكتين خارقتين: بدائيات النوى وحقيقيات النوى. وتنقسم كل واحدة منها إلى ممالك منفصلة، ​​ومستويات التسلسل الهرمي للتصنيف العلمي لجميع الأنواع البيولوجية الموجودة. يقوم العلماء بتجميع البكتيريا والنباتات والفطريات والحيوانات في ممالك منفصلة.

أرز. 1. ممالك الكائنات الحية.

جسم الإنسان ينتمي إلى مملكة الحيوان.

بكتيريا

وتصنف هذه الكائنات على أنها بدائيات النوى لأنها لا تحتوي على غشاء نووي. لا توجد عضيات داخل الخلية، بل يوجد الحمض النووي مباشرة في السيتوبلازم. إنهم يعيشون في كل مكان، ويمكن العثور عليهم في أعماق سطح الأرض وعلى قمم الجبال.

نوع آخر من بدائيات النوى هو العتائق، التي تعيش في ظروف قاسية. ويمكن العثور عليها في الينابيع الساخنة، ومياه البحر الميت، وأمعاء الحيوانات، والتربة.

الفطر

هذه المجموعة من الحياة البرية متنوعة تمامًا. وهي مقسمة إلى:

• غطاء الفطر (في الخارج لديهم ساق وقبعة متصلة بسطح التربة باستخدام الفطريات) ؛
• خميرة ;
• موكور - فطر وحيد الخلية بحجم مجهري. إذا كان موجودا، يتم تشكيل طلاء رمادي رقيق، والذي يتحول إلى اللون الأسود مع مرور الوقت.

النباتات

يوجد داخل الخلية النباتية عضيات، مثل البلاستيدات الخضراء، قادرة على القيام بعملية التمثيل الضوئي. الخلايا النباتية محاطة بجدار قوي أساسه السليلوز. يوجد داخل الخلية نواة وسيتوبلازم مع عضيات.

أرز. 2. تركيب الخلية النباتية.

الحيوانات

لا تمتلك الخلية الحيوانية جداراً قوياً كالخلية النباتية، لذلك فإن بعضها قادر على الانقباض، مثلاً خلايا الجهاز العضلي. تتحرك الحيوانات بنشاط ولها نظام عضلي هيكلي. يوجد داخل جسم الحيوان أنظمة كاملة من الأعضاء التي تنظم عمل الكائن الحي بأكمله.

4.5. إجمالي التقييمات المستلمة: 569.

حتى وقت قريب نسبيا، بالاتفاق العام، تم تقسيم جميع الكائنات الحية إلى مملكتان- المملكة الحيوانية والمملكة النباتية. كان الاختلاف الرئيسي بين الحيوانات والنباتات هو طريقة التغذية. اعتُبرت الحيوانات هي التي تستخدم المواد العضوية الجاهزة كغذاء (طريقة التغذية غير المتجانسة)، وكانت النباتات كائنات حية تقوم بنفسها بتصنيع المواد العضوية الضرورية من مركبات غير عضوية (طريقة التغذية الذاتية التغذية).

لكي نكون أكثر دقة، إذن الكائنات غير المتجانسة- هذه هي تلك التي يجب أن تتلقى الكربون في شكل مركباته العضوية، والكائنات ذاتية التغذية قادرة على استخدام الكربون في شكل غير عضوي، أي في شكل ثاني أكسيد الكربون (CCb، ثاني أكسيد الكربون). عادةً ما يتعين على الحيوانات البحث عن الطعام، وبالتالي يجب أن تكون قادرة على الحركة. وهذا يفترض وجود جهاز عصبي يضمن تنسيق الحركات في الحيوانات الأكثر تنظيماً. تقود النباتات أسلوب حياة مستقر، فهي غير قادرة على التحرك، وبالتالي، فهي لا تحتاج إلى الجهاز العصبي.

أ. التصنيف حسب مارجيليس وشوارتز: تنقسم جميع الكائنات الحية إلى خمس ممالك. لا تتوافق الفيروسات مع أي من المجموعات في هذا التصنيف للكائنات الحية، لأنها بسيطة للغاية، وليس لها بنية خلوية وغير قادرة على الوجود بشكل مستقل عن الكائنات الحية الأخرى. ب. العلاقات التطورية بين الممالك الخمس. كما يتبين من الرسم البياني، بدءًا من البروكتيين، حدث التطور في اتجاه تعدد الخلايا.

ومع ذلك، في هذا التصنيفاتيتجاهل حقيقة واضحة مفادها أن جميع الكائنات الخلوية تنقسم إلى مجموعتين طبيعيتين، تسمى الآن بدائيات النوى وحقيقيات النوى.

هناك فرق جوهري بين هاتين المجموعتين، لكي تقتنع بهذا عليك أن تنظر إلى الحضانة. شروط " بدائيات النوى" و " حقيقيات النواة"تعكس الاختلافات في توطين الحمض النووي (المادة الوراثية) في الخلية. في بدائيات النوى، الحمض النووي غير محاط بغشاء نووي ويطفو بحرية في السيتوبلازم. بمعنى آخر، لا تحتوي هذه الخلايا على نواة حقيقية (مُشكَّلة) (مؤيدة - أمامية؛ كاريون - نواة). توجد في خلايا حقيقيات النوى نواة حقيقية (بالنسبة لها - جيدة تمامًا). تطورت حقيقيات النوى من بدائيات النوى.

تقسيم جميع الكائنات الحية إلى نباتاتيواجه صعوبات معينة. على سبيل المثال، الفطر متغاير التغذية، لكنه غير قادر على الحركة. إذن أين يجب أن نضعهم؟ للتغلب على هذا الوضع، تقرر أن يكون هناك أكثر من مملكتين. في عام 1982، اقترح مارغوليس وشوارتز نظامًا ينص على وجود خمس ممالك - مملكة بدائيات النوى وأربع ممالك حقيقيات النوى (الشكل 2.4). لقد حظي نظام Margelis and Schwartz باعتراف واسع النطاق ويوصى باستخدامه الآن. تعتبر حقيقيات النوى تشكل مملكة حقيقيات النوى الفائقة. المجموعة الأكثر إثارة للجدل هي البروتوكتست، ربما لأنهم ليسوا مجموعة طبيعية.

جميع الكائنات الحية الصغيرةعلى الرغم من أنها لا تشكل وحدة تصنيفية طبيعية، إلا أنها غالبًا ما يتم تجميعها معًا تحت الاسم العام الكائنات الحية الدقيقة أو الميكروبات. تشمل هذه المجموعة البكتيريا (بدائيات النوى)، والفيروسات، والفطريات، والبروتوكتيات. يعد هذا المزيج مناسبًا للأغراض العملية، نظرًا لأن الطرق المستخدمة لدراسة هذه الكائنات تكون متشابهة عادةً. لذلك، على وجه الخصوص، هناك حاجة إلى مجهر لمراقبتها البصرية، ويجب أن تتم زراعتها في ظل ظروف معقمة. العلم الذي يدرس الكائنات الحية الدقيقة يشكل أحد فروع علم الأحياء يسمى علم الأحياء الدقيقة. أصبحت الكائنات الحية الدقيقة ذات أهمية متزايدة في مجالات العلوم مثل الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة وعلم الأحياء الزراعية والطب. وبالإضافة إلى ذلك، فإنها تشكل الأساس لفرع مهم من الصناعة يسمى التكنولوجيا الحيوية. تلعب بعض الكائنات الحية الدقيقة، مثل البكتيريا والفطريات، أيضًا دورًا بيئيًا مهمًا كمحللات.

- العودة إلى جدول محتويات القسم "