que tienen un núcleo. Casi todos los organismos son eucariotas, excepto las bacterias (los virus pertenecen a una categoría aparte que no todos los biólogos distinguen como categoría de seres vivos). Los eucariotas son plantas, animales, hongos y tal tipo de organismos vivos como moldes de limo. Los eucariotas se dividen en organismos unicelulares Y multicelular, pero el principio de estructura celular es el mismo para todos ellos.
Se cree que los primeros eucariotas aparecieron hace unos 2 mil millones de años y evolucionaron en gran parte debido a simbiogénesis- la interacción de las células eucariotas y las bacterias que estas células absorbieron, siendo capaces de fagocitosis.
células eucariotas tienen un tamaño muy grande, especialmente en comparación con los procariotas. Hay alrededor de diez orgánulos en una célula eucariota, la mayoría de los cuales están separados por membranas del citoplasma, lo que no es el caso en los procariotas. Los eucariotas también tienen un núcleo, del que ya hemos hablado. Esta es la parte de la célula que está separada del citoplasma por una doble membrana. Es en esta parte de la célula donde se encuentra el ADN contenido en los cromosomas. Las células suelen ser mononucleares, pero a veces se encuentran células multinucleadas.
reinos eucariotas.
Hay varias opciones para dividir eucariotas. Inicialmente, todos los organismos vivos se dividían solo en plantas y animales. Posteriormente, se identificó el reino de los hongos, que difieren significativamente tanto del primero como del segundo. Incluso más tarde, comenzaron a aislarse mohos mucilaginosos.
moldes de limo es un grupo polifilético de organismos, al que algunos se refieren lo más simple, pero la clasificación final de estos organismos no está completamente clasificada. En una de las etapas de desarrollo, estos organismos tienen una forma plasmódica: esta es una sustancia mucosa que no tiene cubiertas duras claras. En general, los mohos mucilaginosos se parecen a uno célula multinucleada, que es visible a simple vista.
La esporulación está relacionada con los hongos del moho mucilaginoso, que germinan con zoosporas, a partir de las cuales se desarrolla posteriormente el plasmodio.
Los mohos mucilaginosos son heterótrofos capaz de comer visualmente, es decir, para absorber nutrientes directamente a través de la membrana, o por endocitosis, para tomar vesículas con nutrientes en su interior. Los mohos mucilaginosos incluyen acrasia, mixomicetos, laberintos y plasmodióforos.
Diferencias entre procariotas y eucariotas.
La principal diferencia procariotas y eucariotas es que los procariotas no tienen un núcleo bien formado separado del citoplasma por una membrana. En procariotas, el ADN circular se encuentra en el citoplasma, y el lugar donde se encuentra el ADN se llama nucleoide.
Diferencias eucariotas adicionales.
- De los orgánulos, los procariotas solo tienen ribosomas 70S (pequeño) y los eucariotas no solo tienen grandes ribosomas 80S, sino también muchos otros orgánulos.
- Dado que los procariotas no tienen núcleo, se dividen dividiéndose en dos, no con la ayuda de meiosis/mitosis.
- Los eucariotas tienen histonas que las bacterias no tienen. La cromatina eucariótica contiene 1/3 de ADN y 2/3 de proteína, en procariotas ocurre lo contrario.
- Una célula eucariota es 1000 veces más grande en volumen y 10 veces más grande en diámetro que una célula procariota.
1. La diversidad de organismos en la Tierra, la similitud de su estructura y vida:
estructura celular, estructura similar de células, similitud de composición química,
metabolismo, reproducción.
2. Las diferencias en la estructura celular son la base para dividir todos los organismos en dos grandes grupos: prenucleares (procariotas) y nucleares (eucariotas). Ejemplos de organismos prenucleares: bacterias y algas verdeazuladas.
Ejemplos de organismos nucleares: humanos, animales, plantas, hongos.
3. Características de la estructura de los organismos prenucleares: 1)
ausencia de un núcleo formado, membrana nuclear, sustancia nuclear se encuentra
en el citoplasma; 2) El ADN se concentra en un cromosoma, que tiene forma de anillo y
ubicado en el citoplasma; 3) la ausencia de una serie de orgánulos: mitocondrias,
retículo endoplásmico, aparato de Golgi; 4) todos los organismos de este grupo
unicelular.
4. Célula de organismos no nucleares, como bacterias,
tiene una capa densa de carbohidratos, membrana plasmática, sustancia nuclear
(cromosoma), citoplasma, ribosomas muy pequeños.
5. Características de la estructura de los organismos nucleares: 1) la presencia
en una célula de núcleo formado, delimitado del citoplasma por una membrana con poros; 2)
la presencia de todo el complejo de orgánulos citoplasmáticos: mitocondrias, aparato de Golgi,
lisosomas, ribosomas, retículo endoplásmico, centro celular, así como
membrana plasmática y cubierta externa en células vegetales, hongos; 3)
la presencia de varios cromosomas situados en el núcleo.
6. Diversidad de organismos nucleares por estructura.
(unicelulares y pluricelulares), según el método de nutrición (autótrofos, heterótrofos,
vegetativo).
2. La diversidad biológica, su papel en el mantenimiento de la sostenibilidad de la biosfera.
I. Biodiversidad - la variedad de especies que habitan la Tierra, la diversidad
ecosistemas naturales en el mundo.
2. La diversidad de especies en la naturaleza es la razón de la variada alimentación, las relaciones territoriales entre ellas, el más completo aprovechamiento de los recursos naturales, y la cerrada circulación de sustancias en el ecosistema natural. La selva tropical es un ecosistema estable debido a la gran variedad de especies que contiene, la adaptabilidad de los organismos a la convivencia y el uso óptimo de los recursos naturales. Un ecosistema que consta de un pequeño número de especies, como un pequeño embalse, un prado, es un ejemplo de comunidades naturales inestables.
3. Reducción de la diversidad de especies como resultado de las actividades
humano: la construcción de ciudades, ferrocarriles y carreteras, talando grandes
bosques, construcción de empresas industriales, arado de tierras para
terrenos agrícolas. La extinción es actualmente alrededor del 10% de las especies.
plantas superiores de la tierra. La deforestación de los bosques tropicales, en los que
una parte significativa de las especies vegetales y animales es un problema que requiere el uso
medidas especiales de protección forestal. Extinción en los últimos 400 años de más de 60 especies
mamíferos y más de 100 especies de aves.
4. Impacto de la contaminación ambiente sobre la diversidad de especies, las razones de su reducción. Por lo tanto, la contaminación del agua en los ríos por los desechos industriales es la razón de la reducción en el número de cangrejos de río, mejillones de agua dulce (moluscos) y algunas especies de peces. El tratamiento de campos y jardines con pesticidas es la causa de la muerte de aves que se alimentan de insectos infectados con venenos. Ecosistema-naturaleza oscura de la disminución de la diversidad de especies: cada especie de planta extinta se lleva consigo cinco especies de invertebrados
animales cuya existencia está indisolublemente ligada a esta planta.
5. El papel de la biodiversidad en el mantenimiento de la sostenibilidad de la biosfera. La dependencia de la existencia humana del estado de la biosfera, de su diversidad biológica. Conservación de la diversidad de especies, hábitats de plantas y animales. Áreas protegidas: reservas naturales, reservas de biosfera, parques nacionales, monumentos naturales, su papel en la conservación
diversidad de la vida en la tierra.
BOLETO#13
Dentro de este superreino, las plantas se dividen en el reino de los hongos y el reino de las plantas.
Los hongos pueden entrar en relaciones simbióticas con otros organismos, como algas o cianobacterias, para formar líquenes. También pueden entrar en simbiosis con plantas superiores, envolviendo y penetrando las raíces de las plantas con sus hifas y formando estructuras (raíz + hongo), llamadas micorrizas. Tal simbiosis con las plantas proporciona a estas últimas la necesidad de fosfatos. Por ejemplo, el 80% de las plantas terrestres, incluidas muchas plantas agrícolas, forman una simbiosis con el hongo Glornus versiforme, que vive en sus raíces y les facilita la absorción de fosfatos y nutrientes minerales del suelo.
Entre los organismos de este reino, hay hongos unicelulares (microscópicos), o inferiores, y multicelulares (superiores).
Los hongos se clasifican en departamentos: hongos verdaderos, oomicetos y líquenes.
Entre los hongos reales, hay clases de hongos Chytridia, Zygomycetes, Ascomycetes (hongos marsupiales), basidiomycetes y hongos imperfectos (Deuteromycetes).
Los ascomicetos son el grupo de hongos más numeroso (más de 30.000 especies), y se diferencian entre sí principalmente en tamaño. Hay formas unicelulares y multicelulares. Su cuerpo está representado por micelio haploide. Forman asci (bolsas) que contienen ascosporas, que es contraste estos hongos. Entre los hongos de este grupo, los más famosos son la levadura (cerveza, vino, kéfir y otros). Por ejemplo, la levadura Saccharomices cerevisiae afecta la fermentación de la glucosa (CgH^Og). Una molécula de glucosa produce dos moléculas de alcohol etílico durante este proceso enzimático.
Los basidiomicetos son hongos superiores. se caracterizan tallas grandes, que puede alcanzar incluso hasta medio metro. Su cuerpo también consiste en micelio (micelio), pero multicelular, formando hongos. El protoplasto de las células fúngicas no solo contiene núcleos, sino también mitocondrias, ribosomas, el aparato de Golgi e incluso glucógeno como sustancia de reserva. Las hifas se entrelazan, formando cuerpos fructíferos, que en la vida cotidiana se llaman hongos, que consisten en un tallo y una tapa.
Estos hongos se reproducen tanto de forma vegetativa como asexual, así como sexualmente. Los basidiomicetos más famosos son los champiñones, entre los que se encuentran tanto comestibles como venenosos.
Los oomicetos son principalmente hongos acuáticos y del suelo. Entre estos hongos, son muy conocidas especies del género Phytophtora, que provocan enfermedades en patatas, tomates y otras solanáceas.
Los hongos juegan un papel importante en la naturaleza. En particular, son organismos destructivos. Al formar parte de muchos sistemas ecológicos, son los responsables de la destrucción de la materia orgánica de origen vegetal, ya que producen enzimas que actúan sobre la celulosa, la lignina y otras sustancias células vegetales. Son ampliamente utilizados en la industria del queso para la producción de muchos tipos populares de queso. Cabe señalar que Neurospora crassa juega un papel destacado como objeto experimental en el conocimiento de muchas rutas metabólicas.
líquenes son organismos complejos formados como resultado de la simbiosis entre hongos, algas verdes o cianobacterias y Azotobacter (Fig. 4). En consecuencia, un liquen es un organismo combinado, es decir, un hongo + alga + Azotobacter, cuya existencia está asegurada porque las hifas del hongo se encargan de la absorción de agua y minerales, las algas de la fotosíntesis y Azotobacter de la fijación del nitrógeno atmosférico. . Los líquenes son habitantes de todas las zonas botánicas y geográficas. Se reproducen de forma vegetativa, asexual y sexual.
El valor de los líquenes en la naturaleza es grande. Debido a su alta sensibilidad a los contaminantes ambientales, los líquenes se utilizan como indicadores de la pureza de la atmósfera. En el norte, son el principal alimento de los ciervos. También se utilizan en farmacia y perfumería.
Los hongos tienen origen antiguo. Sus restos fósiles se observan en el Silúrico y Devónico. Algunos botánicos sugieren que descienden de algas verdes que han perdido clorofila. La opinión más común es que los hongos evolucionaron a partir de flagelados (protozoos).
También se han encontrado restos fósiles de líquenes en el Devónico, lo que determina su edad en unos 400 millones de años. Se cree que la formación de líquenes fue el primer caso de establecimiento de una relación simbiótica entre organismos. Esto brindó la posibilidad de su amplia distribución en diferentes nichos ecológicos.
Reino Vegetal (Plantae o Vegetabilia). Este reino está representado por organismos cuyas células tienen paredes celulares densas y que son capaces de realizar la fotosíntesis. Las plantas de este reino se clasifican en tres sub-reinos, a saber: púrpura (Phycobionta), algas verdaderas (Phycobionta) y plantas superiores (Embryophyta).
El cuerpo de las algas moradas y reales no se divide en tejidos y órganos. Por esta razón, a menudo se las denomina plantas inferiores o talo. Por el contrario, el resto de las plantas son conocidas como plantas superiores, porque se caracterizan por la presencia de diferentes tejidos y la división del cuerpo en órganos. Estas plantas están adaptadas a la vida en condiciones terrestres.
Subreino de Bagryanka (Rhodophyta). Las plantas de este subreino son organismos multicelulares (Fig. 5). El cuerpo de la púrpura está representado por un talo. Existen alrededor de 4.000 tipos de carmesí, entre los cuales los más famosos son el pórfido, el no malión, los coralinos y otros. Su color carmesí depende del contenido de clorofila, carotenoides, ficoeritrina roja, ficocianina azul y otros pigmentos que contienen. Son habitantes de las grandes profundidades de los mares y océanos. A menudo se les conoce como algas rojas. El Mar Rojo es especialmente rico en ellos.
Se reproducen tanto asexual como sexualmente alternando generaciones sexuales y asexuales.
Tener importancia economica. Algunas especies sirven como materia prima de la que se extrae el agar-agar. En algunos países se utilizan para la alimentación del ganado.
Crimsonworts son organismos antiguos, pero su origen y las relaciones filogenéticas entre especies individuales siguen sin estar claros.
Subreino Algas verdaderas (Phycobionta). Las algas reales son plantas cuyo cuerpo está representado por un talo. Se conocen unas 30.000 especies de estos organismos. Los hay unicelulares y algas multicelulares. Son habitantes principalmente de embalses de agua dulce y mares, pero se encuentran algas del suelo e incluso algas de nieve y hielo. La reproducción de las algas unicelulares se produce por división, las formas multicelulares se reproducen tanto asexual como sexualmente. Una vez que Virgilio escribió: "nigilvilor algo" (no hay nada peor que las algas). En nuestro tiempo, las algas han adquirido otras estimaciones.
Los algólogos clasifican las algas en varias divisiones.
El Departamento Algas verdes (Chlorophyta). Esta sección está representada por organismos unicelulares y multicelulares móviles e inmóviles, que tienen una pared celular bastante gruesa y tienen forma de filamentos, túbulos (Fig. 6). Algunas especies forman colonias móviles e inmóviles. Hay más de 13.000 especies de estas algas, la mayoría de las cuales son habitantes de agua dulce. Pero también se conocen formas marinas.
Las algas verdes unicelulares y multicelulares son capaces de realizar la fotosíntesis, porque contienen cloroplastos, en los que se concentra la clorofila y por cuya presencia tienen un color verde. También tienen xantofilas y carotenos.
Los representantes típicos de las algas verdes unicelulares son las chlamydomonas (del género Chlamidomonas), que viven en charcos y otros pequeños cuerpos de agua dulce, y la chlorella del género del mismo nombre (Chlorella), que vive en aguas dulces y saladas, en la superficie de tierra húmeda, sobre la corteza de los árboles. Chlorella tiene una actividad fotosintética excepcional, siendo capaz de capturar y utilizar el 10-12% de la energía luminosa. Contiene una serie de valiosas proteínas, vitaminas B, C y K.
Un ejemplo de algas verdes multicelulares es el habitante del estanque Volvox. Formando una colonia, este organismo consta de 500-60 000 células, cada una de las cuales está equipada con dos flagelos, y también contiene un ocelo, un núcleo diferenciado y un cloroplasto. Una gruesa membrana gelatinosa rodea cada célula y la separa de las células vecinas. Si una célula de una colonia muere, el resto sigue viviendo. La ubicación de las células en la colonia asegura el movimiento de este organismo.
Se reproducen por división o formación de zoosporas móviles, que se separan del organismo de la madre, se adhieren a algún sustrato y luego se desarrollan en un nuevo organismo. Spirogyra tiene un proceso sexual en forma de conjugación.
La importancia económica de estas algas es pequeña, salvo que debido al rico contenido en proteínas y vitaminas, la chlorella se utiliza en la alimentación animal. Como componente del fitoplancton, sirve como alimento para los peces.
Se supone que las algas verdes surgieron como resultado de aromorfosis, que resultó ser la formación de un núcleo, la aparición de multicelularidad y el proceso sexual. También se supone que dieron lugar a plantas terrestres primitivas, que se convirtieron en las formas ancestrales de briófitas.
El Departamento diatomeas algas, o diatomeas (Chrysophyta) está representado principalmente por organismos multicelulares y, a veces, incluso por formas coloniales (Fig. 7). También hay formas unicelulares. Se conocen 5700 especies. Se caracterizan por una clara diferenciación del cuerpo en citoplasma y núcleo. La pared celular está "impregnada" con sílice, por lo que recibe el nombre de caparazón. Son habitantes de cuerpos de agua dulce, mares y océanos y forman parte del fitoplancton.
En las células de estas algas existen cloroplastos en forma de granos o placas, que se colorean de diferentes colores debido al contenido de diferentes pigmentos (caroteno, xantofila y su variante diatomina). Por esta razón, las diatomeas a menudo se denominan de color marrón dorado.
La reproducción se produce por división celular por la mitad. Algunas especies tienen reproducción sexual. Las diatomeas son organismos diploides.
El lecho de diatomeas muertas dio lugar a la diatomita, que consta del 50-80% de sus caparazones y que se utiliza como absorbente en la industria química y alimentaria.
El valor de las diatomeas en la naturaleza es muy grande. Ocupan un lugar excepcionalmente importante en el ciclo de las sustancias, siendo el principal alimento de los peces. Su valor nutricional es muy alto.
Evolutivamente, las diatomeas son las más cercanas a las algas verdes, pero su origen no está claro.
El Departamento algas marrones(Phaeophyta). Estas algas son organismos multicelulares. Cada célula contiene un solo núcleo. En tamaño, son las algas más grandes (más largas), alcanzando varias decenas de metros de longitud (Fig. 8). Se conocen unas 900 especies. Son habitantes de los mares y océanos, incluidos los del norte. Su pigmentación viene determinada por el hecho de que contienen cloroplastos, de color marrón debido al contenido de clorofila, así como pigmentos marrones (caroteno, xantofila y fucoxantina).
Las más famosas son las algas de los géneros Laminaria y Fucus.
Se reproducen de forma vegetativa, asexual y sexual. La reproducción vegetativa ocurre por partes del talo, asexual (espora), con la ayuda de esporas haploides que se convierten en un gametofito, sexual, por isogamia, heterogamia u oogashi. Es característica la alternancia de generaciones haploides y diploides. Las células sexuales están equipadas con flagelos.
La importancia económica de estas algas, especialmente laminaria, es muy alta. De ellos se extraen yodo, sales de potasio, sustancias similares al agar utilizadas en la industria alimentaria. Las laminarias, conocidas como "algas marinas", se utilizan para la alimentación humana. Algunas algas se utilizan como fertilizante.
Las algas pardas son las plantas acuáticas más antiguas. Se cree que dieron lugar a plantas parecidas a helechos.
finalizando resumen datos sobre algas, cabe señalar que, en general, las algas son importantes en muchos sistemas ecológicos. De hecho, son la principal fuente de materia orgánica en los cuerpos de agua. Se estima que las algas son responsables de la síntesis anual de materia orgánica en el océano mundial en una cantidad de 550 mil millones de toneladas, lo que representa una parte importante de la productividad de toda la biosfera. Además, juegan un papel muy importante en el enriquecimiento de la atmósfera con oxígeno. Finalmente, las algas intervienen en la autodepuración de los cuerpos de agua, en la formación del suelo.
Subreino Plantas superiores (Embryophyta o Embryobionta). Las plantas que componen este sub-reino suelen denominarse caducifolias, ya que su cuerpo se divide en tallo, hoja y raíz. Además, también se les llama línea germinal, porque contienen el germen. Finalmente, se denominan plantas vasculares (excepto las briófitas), ya que los órganos de sus esporofitas contienen vasos y traqueidas.
plantas superiores durante desarrollo historico adaptado a la vida en la tierra. Estas plantas tienen generaciones alternas sexuales (gametofitos) y asexuales (esporofitos). El gametofito produce gametos y protege al embrión, mientras que el esporofito produce esporas que proporcionan la próxima generación del gametofito. En las plantas superiores domina el esporofito diploide, lo que determina apariencia plantas
En el sub-reino se distinguen plantas superiores, plantas superiores de esporas y plantas superiores de semillas. Las esporas superiores se caracterizan por una separación de la reproducción sexual y asexual. En el primer caso, la reproducción ocurre por esporas unicelulares formadas en los esporangios de los esporofitos, en el segundo, por gametos formados en los órganos genitales de los gametofitos. Las plantas con semillas superiores se caracterizan por la presencia de una formación multicelular, una semilla que se forma en el proceso de reproducción y les da a las plantas con semillas la ventaja evolutiva más importante sobre las esporas.
Subreino Las plantas superiores se clasifican en varios departamentos. En particular, las plantas de esporas superiores se clasifican en las divisiones Rhyniophyta (Rhyniophyta) y Zosterophyllophytes (Zostrophyllophyta), cuyos organismos están completamente extintos, así como las divisiones actualmente existentes Bryophyta (Bryophyta), Lycopodiophyta (Lycopodiophyta), Psilotoid (Psilotophyta), Cola de Caballo (Eguisetophyta), Helechos (Polypodiophyta). Las plantas con semillas superiores se clasifican en los departamentos Gimnospermas (Gymnospermae) y Angiospermas, o Floración (Angiospermae o Magnoliophyta). Las gimnospermas y las angiospermas son plantas con semillas, mientras que el resto son plantas con esporas superiores. En algunas de las esporas superiores, todas las esporas son iguales (plantas equisporosas), y en algunas las esporas son de diferentes tamaños (plantas dissporosas).
De las plantas de divisiones modernas, solo algunas de ellas se considerarán a continuación.
El Departamento briófitos(Briofita). Este departamento está representado por plantas perennes de tamaño insuficiente. En algunos de ellos, el cuerpo está representado por un talo, pero en la mayoría está dividido en tallo y hojas (Fig. 9). Hay unas 25.000 especies de musgos. Son habitantes de lugares húmedos en todas Areas geográficas. Se adhieren al suelo con la ayuda de excrecencias parecidas a pelos llamadas rizoides. A través de estas estructuras, realizan la nutrición del suelo. Los representantes más famosos de este tipo son el lino de cuco, diversas marchantia, musgos del género Sphagnum (300 especies).
En el desarrollo de los musgos, es característica la alternancia de generaciones sexuales (gametofitas) y asexuales (esporofitas). En las plantas de la generación sexual se forman esporas de diferentes tamaños. Después de la fertilización de las células germinales femeninas por el macho, se desarrolla un esporofito (esporangio con esporas), cuyas células tienen un conjunto diploide de cromosomas. Las esporas formadas como resultado de la meiosis en los esporangios tienen un conjunto haploide de cromosomas. Derramándose en el suelo, las esporas germinan y dan lugar a una planta, un gametofito, que tiene un conjunto haploide de cromosomas en las células que se multiplican por mitosis. El gametofito haploide domina el ciclo de desarrollo. En el gametofito, las células germinales se forman nuevamente y el proceso se repite. Una característica específica de estas plantas no es solo el dominio del gametofito haploide, sino también que el gametofito (generación sexual) y el esporofito (generación asexual) son una sola planta.
La importancia de los musgos en la naturaleza radica en que, al estar en ecosistemas, afectan el hábitat de muchas especies de otras plantas, así como de animales. La reproducción intensiva de musgos contribuye al deterioro del suelo. Al morir, los musgos sphagnum se "turban" y forman depósitos de turba. Algunas especies se utilizan en la industria médica.
Se cree que las plantas de este grupo estuvieron entre las primeras plantas terrestres y crecieron ampliamente hace 450-500 millones de años, y que su evolución consistió en el desarrollo regresivo del esporofito. Se cree que los musgos son una rama evolutiva ciega.
El Departamento helechos(Palypodiophyta). Dentro de este departamento se clasifican las plantas herbáceas, que también viven en lugares húmedos (Fig. 10). Algunos helechos que viven en los trópicos están representados por formas de árboles, algunos de los cuales alcanzan los 25 metros de altura. Hay más de 10.000 especies de estas plantas. Los helechos son representantes típicos de los helechos.
Para los helechos, la alternancia de generaciones sexuales y asexuales también es característica, sin embargo, a diferencia de los briófitos, en los organismos pertenecientes a este departamento, predomina el esporofito, que se caracteriza por la diploidía. El esporofito tiene los órganos principales: el tallo, las hojas y la raíz. Por el contrario, el gametofito se caracteriza por tener un tamaño muy pequeño, representando una pequeña placa adherida al suelo con la ayuda de rizoides.
Para los helechos, un ciclo de desarrollo complejo es característico. El ciclo comienza con el desarrollo de las isosporas del gametofito (crecimiento), sobre las cuales se forman los órganos reproductores en forma de anteridios y arquegonios. En este último se desarrollan las células germinales. Tras su fecundación, a partir del cigoto se forma un esporofito, sobre el que se forman las esporas, dando lugar al gametofito. La mayoría de los helechos están representados por plantas heterosporosas.
La importancia de los helechos en la naturaleza es grande, ya que forman parte de muchos ecosistemas. La importancia económica de los helechos modernos es pequeña, excepto por el hecho de que las plantas de ciertas especies sirven como materia prima medicinal.
Los helechos se clasifican en 7 divisiones, la mayoría de las cuales están representadas por especies extintas.
Los helechos son las plantas de esporas más antiguas. Ya estaban en el Devónico, y en el Carbonífero formaron bosques de plantas, cuya altura alcanzó hasta 30 m Los restos de estas plantas participaron en la formación de carbón.
El Departamento Gimnospermas(Gimnospermas). Las plantas de esta división producen semillas, que son, en esencia, embriones listos para usar de futuras plantas. Los órganos principales de la semilla son la raíz germinal, el tallo germinal, las capas germinales. Sin embargo, en las gimnospermas, la semilla no está cubierta de carpelos. Por esta razón, se les llama gimnospermas.
Las gimnospermas están representadas por árboles, arbustos y enredaderas. El número de especies es de unas 700. Distribuidas a lo largo el mundo. En el hemisferio norte ocupan vastas áreas, formando bosques de coníferas.
Las gimnospermas se caracterizan por una alternancia de generaciones asociada a un cambio en los estados haploide y diploide, pero presentan una disminución del gametofito. El enebro, las cícadas, la tuya, el abeto, el pino y el alerce son esporofitos. Como todas las plantas con semillas, las gimnospermas son heterosporosas. Los órganos reproductores son conos femeninos y masculinos, que se forman en el mismo árbol y en los que se ubica el gametofito.
La formación de semillas es la primera etapa en el desarrollo del esporofito. Los conos femeninos están construidos a partir de grandes escamas llamadas megasporofilas, cada una de las cuales tiene dos megasporangios en la superficie interna, y cada megasporangio a su vez contiene una megaspora que se convierte en un gametofito multicelular que contiene dos o tres arquegonios. Cada archegonio consta de un solo huevo grande y varias células pequeñas alargadas. Megasporangium está cubierto con el llamado tegumento. Un megasporangio con un tegumento se llama óvulo.
Los conos masculinos tienen en la superficie interna de sus escamas (sobre microsporofilas) dos microsporangios que contienen microsporas, cada una de las cuales se convierte en polen haploide. Los gránulos de polen (granos) forman el gametofito masculino.
Las megasporofilas y las microsporofilas se recolectan en mega y microstrobills (respectivamente) en un brote acortado con esporas, que es un tallo con hojas con esporas.
Cuando el polen golpea los conos femeninos, pasa al óvulo, y cada gránulo de polen se convierte en un tubo estaminal y dos núcleos espermáticos, y cuando el tubo estaminal entra en el óvulo, el núcleo espermático se fusiona con el núcleo del óvulo. Esto es fertilización. El cigoto diploide se convierte en un embrión diploide. Con el tiempo, el tegumento externo del óvulo se convierte en una cubierta de semillas y se forma el endospermo a partir de los restos del megasporangio. Por lo tanto, el óvulo se convierte en una semilla. Después de la maduración, las semillas de los conos se caen.
Las gimnospermas son un grupo muy antiguo de plantas superiores. Apareciendo en el Devónico (hace unos 350 millones de años), las gimnospermas al final del Paleozoico - principios del Mesozoico tomaron el lugar de los helechos, ya que resultaron estar más adaptadas a la vida en condiciones terrestres. Una de sus hipótesis es que las gimnospermas se originaron a partir de los helechos más antiguos.
El Departamento angiospermas, o Floración(Angiospermas o Magnoliophyta). Las plantas de esta división se encuentran en casi todas partes. Representan 250.000-300.000 especies, es decir, casi dos tercios de las especies del reino vegetal. Actualmente son el grupo de plantas más próspero.
Dentro de esta división se distinguen las plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas, que son tanto especies herbáceas como arbustivas, y árboles. Los representantes típicos de este departamento son el centeno, el trigo, la rosa, el abedul, el álamo temblón y otros. Hay angiospermas monocotiledóneas y dicotiledóneas.
Estas plantas también se caracterizan por la alternancia de generaciones, pero han experimentado una importante disminución del gametofito.
Una característica notable de estas plantas es la presencia de una flor, que es un brote modificado y es un derivado del esporofito (Fig. 11). Es por esta razón que las plantas que forman flores se llaman plantas con flores. Por regla general, las flores son bisexuales, pero a veces son dioicas. En una flor se distinguen un pistilo y estambres, que son sus partes principales. Las semillas se desarrollan en la parte inferior del pistilo (ovario). Por esta razón, estas plantas se llaman angiospermas. La parte inferior del pistilo está representada por un ovario, un estilo estrecho y un estigma. En cuanto a los estambres, cada uno de ellos consta de un filamento y una antera.
En las plantas bisexuales, que son mayoría entre las angiospermas, las flores tienen tanto pistilos como estambres, es decir, estas plantas tienen flores pistiladas (femeninas) y estaminadas (masculinas). Pero en muchas especies, algunas flores solo tienen pistilos, en el otro, solo estambres. Tales plantas se llaman dioicas. La polinización es el resultado de la transferencia de polen de los estambres al estigma del pistilo.
El esquema general de la reproducción de las angiospermas en fig. 12
El gametofito femenino de las plantas con flores consta de 8 células del saco embrionario, una de las cuales es un óvulo. Esta estructura microscópica se desarrolla a partir de una sola megaspora. El gametofito masculino se desarrolla a partir de una microspora o gránulo de polen, ubicado en el microsporangio de la antera. Una vez en el estigma del pistilo, el gránulo de polen, como resultado de la división, da lugar a una célula generativa y una célula que se desarrolla en un tubo polínico. Luego, el tubo polínico crece dentro de la cavidad del ovario. El núcleo del tubo de la célula generativa migra al fondo del tubo polínico, donde la célula generativa se divide para producir dos espermatozoides. Uno de estos espermatozoides se fusiona con el óvulo, formando un cigoto diploide, mientras que el segundo espermatozoide se fusiona con el núcleo (en el centro del saco embrionario, en el óvulo), produciendo un núcleo triploide, que luego se desarrolla en el endospermo. En última instancia, ambas estructuras terminan en la semilla y la semilla termina en el ovario, que se convierte en una fruta. Este último puede contener de una a varias semillas. Tal fertilización se llama doble (Fig. 13). Fue descubierto en 1898 por S. G. Navashin (1857-1950). El significado biológico de la doble fecundación es que el desarrollo del endospermo triploide, combinado con un gran número de generaciones, ahorra los recursos plásticos y energéticos de las plantas.
Fue descubierto en 1898 por S. G. Navashin (1857-1950). El significado biológico de la doble fecundación es que el desarrollo del endospermo triploide, combinado con un gran número de generaciones, ahorra los recursos plásticos y energéticos de las plantas.
El tallo es un órgano vegetal al que se unen las hojas, las raíces y las flores. (La estructura del tallo de una planta leñosa se muestra en la Fig. 14).
Las hojas son el órgano vegetal más importante. se caracterizan diferente forma y se construyen a partir de varias capas de células que contienen una gran cantidad de cloroplastos. Sirven como un órgano para el intercambio de gases entre las plantas y el medio ambiente. Debido a la presencia de clorofila en las hojas, se produce la fotosíntesis, que se basa en dos reacciones: la fotólisis del agua y la fijación de COg.
La raíz es un órgano vegetal que absorbe agua y minerales del suelo y los conduce al tallo. En las angiospermas, así como en las gimnospermas, el agua y los nutrientes del suelo son absorbidos por los pelos de las raíces y llevados al xilema como resultado de la presión osmótica en el sistema radicular, la acción de los capilares, la presión negativa en el xilema, que a veces alcanza hasta 100 bar en algunas formas de árboles, y la transpiración, es decir, la evaporación del agua de las hojas (Fig. 15).
Es muy difícil sobrestimar la importancia económica de las angiospermas, ya que son muy utilizadas en la vida humana (fuente de alimento, materia prima para la industria, alimentación animal, etc.).
Las angiospermas son las plantas dominantes de nuestro planeta. Por lo tanto, la explicación de su origen ha sido durante mucho tiempo una de las tareas más importantes en la teoría de la evolución. Empezando por C. Darwin, para explicar angiospermas se han planteado varias hipótesis. Según uno de ellos, se sugiere que las angiospermas se originaron a partir de algunas gimnospermas y las monocotiledóneas provienen de algunas dicotiledóneas antiguas. Sin embargo, esta y otras hipótesis no son exhaustivas. Existen desacuerdos en la determinación del momento de aparición de las angiospermas. Según las ideas más recientes, la principal diversificación de las plantas con flores, incluida la división en monocotiledóneas y dicotiledóneas, ocurrió hace 130-90 millones de años, y esto dio lugar a cambios en los ecosistemas terrestres.
Temas para la discusión
1. ¿Cómo entiendes las diferencias entre organismos prenucleares y nucleares?
2. Nombre los sub-reinos de organismos prenucleares.
3. ¿Qué sabes sobre las arqueobacterias y sus propiedades que otros organismos prenucleares no tienen?
4. ¿Cuál es el papel de las bacterias en la naturaleza y en la vida humana? ¿Qué formas morfológicas de bacterias conoces?
5. Enumera las principales propiedades de las setas. ¿En qué se diferencian los hongos de los líquenes?
6. ¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre las células vegetales y las células animales?
7. ¿En qué se diferencian las algas verdes de las cianobacterias?
8. ¿Tienen las algas alguna característica de importancia económica?
9. ¿Qué propiedades son características de las plantas superiores?
10. ¿Qué significa la alternancia de generaciones en las plantas y cuál es su función biológica?
11. ¿Hay alguna diferencia entre las plantas musgosas y las parecidas a los helechos? ¿Hay algo en común en su origen?
13. ¿Por qué las angiospermas tienen ese nombre?
14. ¿Cuál es el significado de la flor?
16. ¿Qué es doble fertilización en las angiospermas?
16. ¿Cuál es la importancia de las angiospermas en la vida humana?
17. ¿Qué sabes sobre el origen de las angiospermas?
Literatura
Green N., Stout W.. Taylor D. Biología. M.: Mir. 1996. 368 páginas.
Nidon K., Peterman I., Scheffel P., Washer B. Plantas y animales. M.: Mir. 1991. 260 páginas.
Starostin B. A. Botánica. En el libro. "Historia de la Biología". M.: Ciencia. 1975. 52-77.
Yakovlev G.P., Chelombitko V.A. Botánica. METRO.: escuela secundaria. 1990. 367 páginas.
Rosemweig, M. L. Diversidad de especies en el espacio y el tiempo. Prensa de la Universidad de Cambridge. 1995. 436 págs.
10. Vacuola 11. Hialoplasma 12. Lisosoma 13. Centrosoma (centríolo)
eucariotas, o Nuclear(lat. Eucariota del griego εύ- - bueno y κάρυον - núcleo) - el reino de los organismos vivos, cuyas células contienen núcleos. Todos los organismos, excepto las bacterias y las arqueas, son nucleares.
La estructura de una célula eucariota.Las células eucariotas son, en promedio, mucho más grandes que las células procariotas, la diferencia de volumen alcanza miles de veces. Las células eucariotas incluyen alrededor de una docena de estructuras diferentes conocidas como orgánulos (u orgánulos, que, sin embargo, distorsiona un poco el significado original de este término), de los cuales muchos están separados del citoplasma por una o más membranas. En las células procariotas, siempre hay una membrana celular, ribosomas (significativamente diferentes de los ribosomas eucariotas) y material genético: un cromosoma bacteriano o genóforo, pero los orgánulos internos encerrados en una membrana son raros. El núcleo es la parte de la célula rodeada por una doble membrana (dos membranas elementales) en eucariotas y que contiene material genético: moléculas de ADN "empaquetadas" en cromosomas. El núcleo suele ser uno, pero también hay células multinucleadas. División en reinosHay varias opciones para dividir el superreino de los eucariotas en reinos. Los reinos de plantas y animales fueron los primeros en ser distinguidos. Luego se destacó el reino de los hongos, que por sus características bioquímicas, según la mayoría de los biólogos, no puede ser adscrito a ninguno de estos reinos. Además, algunos autores distinguen los reinos de protozoos, mixomicetos, cromistas. Algunos sistemas tienen hasta 20 reinos. Diferencias entre eucariotas y procariotasLa característica fundamental más importante de las células eucariotas está asociada con la ubicación del aparato genético en la célula. El aparato genético de todos los eucariotas se encuentra en el núcleo y está protegido por una membrana nuclear (en griego, "eucariota" significa tener un núcleo). El ADN eucariótico es lineal (en procariotas, el ADN es circular y flota libremente en el citoplasma). Se asocia con proteínas histonas y otras proteínas cromosómicas que las bacterias no tienen. En el ciclo de vida de los eucariotas, normalmente hay dos fases nucleares (haplofase y diplofase). La primera fase se caracteriza por un juego haploide (único) de cromosomas, luego, al fusionarse, dos células haploides (o dos núcleos) forman una célula diploide (núcleo) que contiene un juego doble (diploide) de cromosomas. Después de algunas divisiones, la célula vuelve a ser haploide. Tal ciclo vital y, en general, la diploidía no es característica de los procariotas. La tercera diferencia, quizás la más interesante, es la presencia de orgánulos especiales en las células eucariotas que tienen su propio aparato genético, se multiplican por división y están rodeados por una membrana. Estos orgánulos son las mitocondrias y los plástidos. En su estructura y actividad, son sorprendentemente similares a las bacterias. Esta circunstancia llevó a los científicos modernos a la idea de que tales organismos son descendientes de bacterias que han entrado en una relación simbiótica con eucariotas. Los procariotas se caracterizan por tener un pequeño número de orgánulos y ninguno de ellos está rodeado por una doble membrana. En las células procarióticas no hay retículo endoplásmico, aparato de Golgi ni lisosomas. Es igualmente importante, al describir las diferencias entre procariotas y eucariotas, decir sobre un fenómeno en las células eucariotas como la fagocitosis. La fagocitosis (literalmente "comer") es la capacidad de las células eucariotas para capturar y digerir una variedad de partículas sólidas. Este proceso proporciona una función protectora importante en el cuerpo. Fue descubierto por primera vez por I.I. Mechnikov cerca de estrellas de mar. La aparición de fagocitosis en eucariotas probablemente se asocie con tamaños promedio (más información sobre las diferencias de tamaño a continuación). Los tamaños de las células procarióticas son desproporcionadamente más pequeños y, por lo tanto, en el proceso desarrollo evolutivo Los eucariotas enfrentaron el problema de suministrar al cuerpo una gran cantidad de alimentos, como resultado, aparecieron los primeros depredadores en el grupo de los eucariotas. La mayoría de las bacterias tienen una pared celular diferente a la eucariota (no todos los eucariotas la tienen). En procariotas, es una estructura fuerte compuesta principalmente de mureína. La estructura de la mureína es tal que cada célula está rodeada por una bolsa de malla especial, que es una molécula enorme. Entre los eucariotas, los hongos y las plantas tienen paredes celulares. En los hongos se compone de quitina y glucanos, en las plantas inferiores de celulosa y glicoproteínas, las diatomeas sintetizan una pared celular a partir de ácidos silícicos, en las plantas superiores de celulosa, hemicelulosa y pectina. Aparentemente, para las células eucariotas más grandes, se ha vuelto imposible crear una pared celular de alta resistencia a partir de una sola molécula. Esta circunstancia podría obligar a los eucariotas a utilizar un material diferente para la pared celular. El metabolismo de las bacterias también es variado. En general, existen cuatro tipos de nutrición, y todos ellos se encuentran entre las bacterias. Estos son fotoautotróficos, fotoheterótrofos, quimioautotróficos, quimioheterotróficos (uso fototrófico de energía luz del sol, los quimiotrofos usan energía química). Los eucariotas, por otro lado, sintetizan energía a partir de la luz solar o utilizan energía preparada de este origen. Esto puede deberse a la aparición de depredadores entre los eucariotas, cuya necesidad de sintetizar energía ha desaparecido. Otra diferencia es la estructura de los flagelos. En las bacterias, son delgados, solo de 15 a 20 nm de diámetro. Estos son filamentos huecos hechos de proteína flagelina. La estructura de los flagelos eucarióticos es mucho más complicada. Son una excrecencia celular rodeada por una membrana y contienen un citoesqueleto (axonema) de nueve pares de microtúbulos periféricos y dos microtúbulos en el centro. A diferencia de los flagelos procarióticos giratorios, los flagelos eucarióticos se doblan o se retuercen. Los dos grupos de organismos que estamos considerando, como ya se mencionó, difieren mucho en su tamaño promedio. El diámetro de una célula procariota suele ser de 0,5 a 10 micras, mientras que el mismo indicador en eucariotas es de 10 a 100 micras. El volumen de dicha célula es 1000-10000 veces mayor que el de una célula procariótica. En procariotas, los ribosomas son pequeños (tipo 70S). Los eucariotas tienen ribosomas más grandes (tipo 80S). Aparentemente, el tiempo de aparición de estos grupos también difiere. Los primeros procariotas surgieron en el proceso de evolución hace unos 3.500 millones de años, y los organismos eucariotas se originaron a partir de ellos hace unos 1.200 millones de años. |
Superreino Organismos prenucleares (Procaryota)
Organismos unicelulares y pluricelulares sin núcleo separado. la información genética se concentra en un solo cromosoma. el tamaño de los procariotas es de 0,015 a 20 cm, aparecieron en el intervalo de 3,7 a 3,1 mil millones de años. Los procariotas se dividen en dos reinos: bacterias y cianobiotas. su nutrición se lleva a cabo en el proceso de quimio y fotosíntesis.
reino de las bacterias
Las bacterias son organismos microscópicos que miden entre 1 y 5 µm (micromicrones). Las bacterias unicelulares pueden tener una forma filamentosa, en forma de bastón, espiral. Las bacterias incluyen formas autótrofas y heterótrofas. Primero crea materia orgánica e inorgánicos; estos últimos utilizan sustancias orgánicas preparadas. La mayoría de las bacterias son autótrofas. Sus procesos metabólicos transcurren sin el uso de la luz (quimiosíntesis), o solo en la luz (fotosíntesis). Por tipos de metabolismo, las bacterias son extremadamente diversas. Hay formadores de azufre, ferruginoso-manganeso, nitrógeno, acetato, formadores de carbono y otros grupos de bacterias. El papel de las bacterias en los procesos geológicos es grande. A su actividad está asociada la formación de diversos minerales: minerales de hierro (jespilitas, nódulos ferruginosos), pirita, azufre, grafito, fosforitas, petróleo, gas, etc.
Se conocen hallazgos confiables de bacterias en rocas silíceas, que tienen 6.500 millones de años. Lo más probable es que las bacterias aparecieran de forma independiente en diferentes hábitats. En la actualidad habitan todas las cuencas hidrográficas desde el litoral hasta el abisal, y también viven en el suelo, en el aire y en el interior de otros organismos. Viven en aguas termales a temperaturas superiores a los 100 grados centígrados y en aguas saladas con una concentración de cloruro de sodio de hasta el 32%.
Reino Cianobionta
Organismos solitarios y coloniales con células sin núcleo separado. Los tamaños de las formas individuales son de unas 10 micras, y los tamaños de las colonias y sus productos metabólicos (estromatolitos) son de muchos cientos de años. La acumulación de carbonatos se produce en el cuerpo, lo que lleva a la formación de calizas. Las formaciones estratificadas calcáreas se denominan estromatolitos. Los estromatolitos difieren en la forma de los edificios, el tipo de estructura. Pueden tener forma de reservorio, nodular, columnar. Los oncolitos, a diferencia de los estromatolitos, están representados por pequeñas formaciones redondeadas de hasta varios centímetros de diámetro.
Los estromatolitos son el resultado de una simbiosis de cianobiontes y bacterias. La formación de estromatolitos ocurre de la siguiente manera. El calcio se secreta en la membrana mucosa. Después de la muerte del organismo, queda una costra de carbonato, que se cubre con sedimentos. Los ciclos repetidos de crecimiento de cianobiontes y bacterias conducen a la formación de estratos de carbonato complejos de hasta 1000 m de espesor Además de estromatolitos lineales, se forman oncolitos esféricos y estampados en forma de estrellas irregulares: se forman catagrafías. La forma de todas las estructuras de los estromatolitos depende de factores ambientales y, por lo tanto, pueden utilizarse para restaurar las condiciones físicas y geográficas de cuencas pasadas: salinidad, temperatura, profundidad, hidrodinámica. Los cianobiontes tomaron parte activa en la construcción de la biostrala y….
Los cianobiontes aparecieron hace unos 3.500 millones de años. Debido a la presencia de clorofila, son los primeros organismos fotosintéticos en producir oxígeno molecular. Los cianobiontes modernos viven en cuerpos de agua dulce y marinos, principalmente a una profundidad de hasta 20 m, toleran la contaminación y las fluctuaciones bruscas de las condiciones fisicoquímicas. La temperatura varía de menos glacial a casi hirviendo (85 grados) en aguas termales. Por la ausencia de un núcleo, los cianobiontes están cerca de las bacterias, por la presencia de clorofila y la capacidad de fotosintetizar, de las algas.
Organismos nucleares del superreino (Eucaryota)
Organismos unicelulares y multicelulares, subdivididos en tres sub-reinos: plantas, hongos, animales. A diferencia de los procariotas, tienen un núcleo separado. tamaños de eucariotas, desde 10 micras (unicelulares) hasta 33 m (longitud de ballena) y 100 m (altura de algunas coníferas). Los eucariotas son los descendientes de los procariotas. Aparecieron al nivel de 1,7-1,5 mil millones de años (PR1). Las plantas, a diferencia de los animales, son capaces de producir alimentos a través de la fotosíntesis. compuestos orgánicos de inorgánicos. Tienen diferentes células, procesos de asimilación. Una forma de existencia que es mayormente inmóvil (excluyendo el plancton que nada pasivamente).
Reino Vegetal (Phyta)
Diversas, en su mayoría unicelulares y multicelulares inmóviles, con crecimiento apical. Todas las plantas se caracterizan por la fotosíntesis: utilizando la energía de la luz absorbida por la clorofila, liberan oxígeno molecular y crean compuestos orgánicos a partir de los inorgánicos. La célula vegetal consta de citoplasma, que contiene el núcleo, vacuolas, vacíos y orgánulos, formaciones intracelulares independientes. La cubierta de celulosa dura de la celda está impregnada de vapores, a menudo saturados con sales y mineralizados.
El reino vegetal se divide en dos sub-reinos: inferior (Thallophyta) y superior (Telomophyta). plantas bajas vivir en cuerpos de agua. Esto es algas. Viven a profundidades de hasta 200 m y entre ellos hay tanto de fondo - bentónicos como pelágicos - planctónicos. Las plantas superiores viven en condiciones terrestres en casi todas las latitudes. Las plantas se conservan en estado fósil en forma de partes separadas (tallo, hojas, raíces, semillas), lo que dificulta la reconstrucción de su apariencia.
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