Доклад «Неклеточные формы жизни, прокариоты, эукариоты»

Введение

По строению клетки живые организмы делят на прокариот и эукариот. Клетки и тех, и других окружены плазматической мембраной, снаружи от которой во многих случаях имеется клеточная стенка. Внутри клетки находится полужидкая цитоплазма. Однако клетки прокариот устроены значительно проще, чем клетки эукариот.

Актуальность. Эукариоты и прокариоты используются во многих сферах, плюс играют положительную и отрицательную роль в жизни человека и в природе, именно этим и обосновывается актуальность, тема требует более дательного изучения.

Предметом исследования являются эукариоты и прокариоты, а объектом - ученики 10 класса МОУ СОШ № 6.

Целью исследования является изучить неклеточные формы жизни, эукариоты и прокариоты, это достигается путем решения следующих задач:

изучить характеристику и роль эукариот в жизни человека;
проанализировать простейшие одноклеточные эукариоты – паразиты;
изучить характеристику прокариот;
выявить роль прокариот в природе и в жизни человека;
провести анкетирование и проанализировать результаты.

Практическая значимость: прокариоты и эукариоты окружают нас ежедневно, поэтому изучение этой темы, освещение в школе, является важным и полезным для подрастающего поколения.

Глава 1. Теоретические основы неклеточных форм жизни

1.1.Характеристика и роль эукариот в жизни человека

Одноклеточные растения и животные являются типичными эукариотическими клетками, имеющими соответствующие органеллы:

Поверхностную мембрану,
Ядро,
Митохондрии,
Аппарат Гольджи,
Эндоплазматическую сеть,
Рибосомы.

Различия строения одноклеточных животных и одноклеточных растений связаны с различиями способа их питания. Для растительных клеток характерно наличие пластид, вакуоли, клеточной стенки и других особенностей, связанных с фотосинтезом. Для животных клеток характерно наличие гликокаликса, пищеварительных вакуолей и других особенностей, связанных с гетеротрофным питанием.

У грибов клетка имеет клеточную стенку, в этом проявляется сходство грибов с бактериями и растениями. Но грибы являются гетеротрофами, и это роднит их с животными.

Одноклеточные эукариоты размножаются преимущественно бесполым путем, но у некоторых из них (например, у инфузории-туфельки) наблюдается половой процесс - обмен генетической информацией, а в других (например, в хламидомонады) происходит половое размножение. Бесполое размножение происходит путем деления клетки пополам с помощью митоза. При половом размножении образуются гаметы, которые затем сливаются с образованием зиготы.

Роль одноклеточных эукариот в природе и жизни человека значительна. Они являются составными частями пищевых сетей и цепей, играют важную роль в процессах почвообразования, некоторые из них, отмирая, образуют залежи известковых и силициевых пород, входящих в состав земной коры. Человек использует в своей хозяйственной деятельности одноклеточные грибы. Так, специальные штаммы дрожжей, выделяют много углекислоты, используют в хлебопекарнях для поднятия теста. Дрожжи также применяют в производстве лимонной кислоты и некоторых кисломолочных продуктов.

1.2. Простейшие одноклеточные эукариоты - паразиты

Среди простейших есть паразиты растений, животных и человека. Так, малярийный плазмодий, попадая в эритроциты человека, разрушает их, вызывая возникновения тяжелого заболевания - малярии, а дизентерийная амеба, паразитирующий в клетках стенок толстого кишечника человека, вызывает тяжелое заболевание кишечника. Жгутиковые трипаносомы и лейшмании (преимущественно тропические виды) вызывают такие заболевания, как сонная болезнь и лейшманиозы.

Многие паразитические простейшие имеют сложные жизненные циклы. Так, для развития малярийного плазмодия нужно два хозяина: человек и малярийный комар, которые взаимно заражают друг друга. Таким образом обеспечивается существование этого паразита в природе. Вот почему в борьбе с малярией огромную роль играет уничтожения малярийных комаров - единственных насекомых, распространяющих это тяжелое заболевание человека.

Профилактика заболеваний человека, которые вызывают паразитические одноклеточные эукариоты, заключается в соблюдении гигиенических правил, термической обработке пищи, проведении мероприятий по прерыванию жизненного цикла паразита на той или иной его стадии.

1.3. Характеристика прокариот

Прокариоты – это одноклеточные живые организмы без оформленного клеточного ядра. Они не развиваются, не переходят в многоклеточную форму и способны к автономному существованию.

Прокариоты – самая представительная форма жизни на Земле по количеству видов. Например, 1 грамм плодородной почвы может содержать порядка 10 млрд.бактериальных клеток.

Как уже отмечено выше, к прокариотам относятся бактерии (в том числе цианобактерии или сине-зелёные водоросли) и археи.

У прокариотов молекула органического вещества не отделена от цитоплазмы, а прикреплена к клеточной мембране. У них, как правило, бесполый способ размножения, а ДНК имеет кольцевую форму.

Прокариоты – это древнейшие и в то же время самые примитивные организмы на нашей планете. Они встречаются повсеместно: в воздухе, в воде, в почве, внутри живых организмов.

Их можно обнаружить в океанических глубинах, на горных вершинах, во льдах Антарктиды и Арктики. В атмосфере споры бактерий присутствуют на высоте до 15 км, а в грунт они проникают на глубину более 4 км.

По форме бактериальные клетки отличаются огромным разнообразием. Они могут быть в виде палочек (бациллы), округлыми (диплококи), шестиугольными, звездообразными, стебельковыми и т.д. Диплококки образуют пары, стрептококки – цепочки, стафилококки – скопления наподобие виноградных гроздей.

Строение бактериальной клетки в упрощённом виде выглядит следующим образом:

клеточная оболочка (стенка);
плазматическая мембрана;
цитоплазма;
хромосомная кольцевая ДНК (прикреплена к мембране);
плазмиды (небольшие не прикреплённые к мембране кольцевые ДНК с небольшим набором генов);
рибосомы;
прокариотический жгутик(и).

1.4. Роль прокариот в природе и в жизни человека

Прокариоты играют следующую роль в природе:

Влияют на производительность и самоочищения водоемов (планктонными бактериями питаются многие представители зоопланктона - амебы, инфузории, дафнии, циклопы; сапротрофных микроорганизмы, которые постепенно окисляют органические соединения, играют важную роль в естественном самоочищении водоемов).
осуществляют процессы почвообразования (сапротрофных бактерии, бактерии гниения разлагают органические остатки и образуют соединения, которые являются основой гумуса; выделяют фермент целлюлаз, расщепляющий клетчатку растительных остатков).
Активно участвуют в круговороте азота (некоторая часть атмосферного азота связывается азотфиксирующими микроорганизмами, органические остатки разлагаются амонификуючимы микробами, аммонийная форма азота в почве окисляется и превращается в нитриты и нитраты нитрифицирующих бактериями и т.д.)
Обеспечивают преобразование соединений фосфора, серы и железа (актиномицеты, бациллы превращают фосфор органических остатков на доступные для усвоения растениями соли ортофосфорной кислоты, сиркобактерии осуществляют окисление и восстановление соединений серы, железобактериями переводят нерастворимые соединения железа в растворимые и др.).
Вызывают "цветение" воды (массовое размножение цианобактерий и микроскопических водорослей приводит к тому, что в воде развиваются процессы гниения и она приобретает болотного затхлого запаха, появляются ядовитые вещества, уменьшается количество кислорода, в результате чего гибнет рыба и другие водные обитатели).
Разрушают и минерализуются органические остатки (например, сапротрофных бактерии).

Прокариоты для человека:

Как биологический метод борьбы (бактерии могут также использоваться вместо пестицидов в биологической борьбе с вредителями: например, Bacillus thuringiensis используются как инсектицид, специфический к чешуекрылых, и который почти не имеет негативного влияния на человека, дикую природу, опылителей и на других полезных насекомых).
Использование в промышленных процессах брожения (бактерии Lactobacillus в сочетании с дрожжами и плесневыми грибами, в течение тысяч лет используются для производства продуктов брожения, например сыра, соленых овощей, соевого соуса, уксуса, вина и кефира).
Для очистки сточных вод (способность бактерий разрушать различные органические соединения используется в переработке отходов, бактерии, способные к расщеплению углеводородов, используемых для сбора разлитой нефти).
В качестве объекта научных исследований (благодаря способности быстро расти, простой строении генома бактерии широко используются в молекулярной биологии, генетике и биохимии; создавая мутации в бактериальной ДНК, ученые могут определить функцию генов, ферментов и метаболических путей в бактериях, да, благодаря генной инженерии исследования кишечной палочки Escherichia coii позволили получить инсулин, факторы роста, антитела и т.д.).
Использование микроорганизмов для поисков нефтяных и газовых месторождений (изучение индикаторных бактерий, которые могут окислять метан и пропан, положен в основу геомикробиологичних методов поиска месторождений горючих ископаемых).
Для повышения урожайности культурных растений (применяются бактериальные удобрения - нитрагин, азотобактерин, фосфоробактерин и другие - содержащие споры бактерий, способные усваивать азот из воздуха и превращать его в азотсодержащие соединения, освобождать фосфор из органических соединений, разлагать органические вещества и высвобождать из них аммиак).
Для микробного выщелачивания цветных и редких металлов из руд (суть выщелачивания с использованием бактерий заключается в том, что нерастворимые соединения руд окисляются, получаемые растворимые соединения с определенными металлами которые впоследствии изымаются из растворов).
Для получения антибиотиков (например, актинобактерии рода стрептомицес дают человеку около половины известных науке антибиотиков).

Итак, в природе и жизни человека прокариоты играют и положительную, и отрицательную роль.

Глава 2. Практическая часть

2.1. Проведение опроса

Для анализа темы «Неклеточные формы жизни, прокариоты, эукариоты», мною было принято решение, провести опрос, чтобы изучить осведомленность школьников в данном направлении.

Цель: выяснить, какую роль в жизни играют неклеточные формы жизни, прокариоты, эукариоты. И какие меры используют школьники, для того, чтобы обезопасить себя, от их воздействия.

Всего в опросе приняли участие 25 человек, ученики 10 класса МОУ СОШ № 6.

Одноклассникам были предложены следующие вопросы:

Знаете ли вы, что такое прокариоты и эукариоты?
Как вы считаете, прокариоты и эукариоты играют в жизни человека положительную или отрицательную роль?
Моете ли вы фрукты или овощи перед употреблением?
Вы моете руки после улицы, общественного транспорта?
Какие бактерии используются для изготовления сыра?

На вопрос «Знаете ли вы, что такое эукариоты и прокариоты», большая часть (13 школьников) ответили, что знают, что это. 7 школьников ответили – что догадываются. И только 5 не осведомлены, что это бактерии. Я считаю данные результаты удовлетворительными, так как большая часть все-таки осведомлены.

На вопрос «Как вы считаете, прокариоты и эукариоты играют в жизни человека положительную или отрицательную роль?», 13 участников ответили, что отрицательную. Это можно обосновать тем, что у большинства людей, бактерии ассоциируются с отрицательной ролью. Этот ответ не является неправильным, так как прокариоты и эукариоты помимо положительной, играют отрицательную роль.

5 человек осведомлены о положительном воздействии.

И 7 учащихся ответили максимально грамотно, и связали эти бактерии с отрицательным и положительным воздействием.

На вопрос «Моете ли вы фрукты или овощи перед употреблением?», 18 ответили «да». 2 ответили – «нет», это можно связать с тем, что у многих фрукты и овощи моют родители, и хранят в вазах. 5 человек ответили – «когда как».

На вопрос «Моете ли вы руки после улицы, общественного транспорта» 20 школьников ответили положительно, 1 человек – отрицательно. Я считаю, это очень хорошие данные.

На эрудированный вопрос «Какие бактерии используются для изготовления сыра», 10 участников ответили верно – прокариоты, 8 человек ответили неверно – «эукариоты», и 7 человек признались честно – что не имеют таких знаний.

Результаты, на мой взгляд положительные, так как большая часть ответили верно.

2.2. Выводы

Таким образом, по результатам исследования, было выявлено, что прокариоты и эукариоты в природе и жизни человека играют и положительную, и отрицательную роль. Большинство школьников, ответили на этот вопрос верно.

Так же, было выявлено, что слово бактерии – ассоциируются у большинства школьников с негативным воздействием, лишь 5 человек выявили для себя положительную роль.

Так же мы выявили, что прокариоты учувствуют используются для производства продуктов брожения, например, сыра, соленых овощей, соевого соуса, уксуса, вина и кефира. Школьникам был задан эрудированный вопрос, «Какие бактерии используются для изготовления сыра», и 40% (большая часть), ответили верно. Я считаю, знать ответ на этот вопрос важно, так как это список продуктов, которые мы используем ежедневно, на завтрак, обед и ужин.

Заключение

Если говорить о негативном воздействии, то среди простейших эукариотов есть паразиты растений, животных и человека. Так, малярийный плазмодий, попадая в эритроциты человека, разрушает их, вызывая возникновения тяжелого заболевания - малярии, а дизентерийная амеба, паразитирующий в клетках стенок толстого кишечника человека, вызывает тяжелое заболевание кишечника. Жгутиковые трипаносомы и лейшмании (преимущественно тропические виды) вызывают такие заболевания, как сонная болезнь и лейшманиозы.

Список литературы

Бауэр Э.С. Теоретическая биология / Э.С. Бауэр; Сост. и прим. Ю.П. Голикова; Вступ. ст. М.Э. Бауэр. — СПб. Росток, 2017. — 352 c.
Буянов, Сергей Культура прокариотов: моногр. / Сергей Буянов. - М.: Издательские решения, 2015. - 932 c.
Воробьев А.А. Основы биологии, микробиологии и иммунологии: Учебник для студентов среднего профессионального образования / В.В. Зверев, Е.В. Буданова, А.А. Воробьев; Под ред. В.В. Зверев. — М.: ИЦ Академия, 2017. — 288 c.
Пиневич, А. В. Микробиология. Биология прокариотов. В 3 томах. Издательство Санкт-Петербургского университета, 2019. - 352 c.
Просветов Г. И. История биологии. Учебно-практическое пособие. — М.: Альфа-Пресс, 2016. — 192 c.
Тулякова О. В. Биология. Учебное пособие. — М.: Директмедиа Паблишинг, 2020. — 450 c.
Шустанова Т. А. Биология в схемах, таблицах и рисунках. Учебное пособие. — М.: Феникс, 2020. — 142 c.

Неклеточные формы жизни, прокариоты, эукариоты