Мал. 2-11. Правдоподібна гіпотеза про виникнення мітохондрій в ході еволюції. Ця гіпотеза заснована на вражаючій схожості багатьох біохімічних і генетичних властивостей у бактерій і мітохондрій еукаріотів. В процесі еволюції еукаріотів між клітиною-господарем і проникла в її цитоплазму бактерією встановилися взаємовигідні симбіотичні відносини. В кінцевому рахунку ці цитоплазматические бактерії перетворилися в мітохондрії.
Симбіоз - це спільне проживання в тісній взаємодії двох або більше організмів різного виду. Багато подібних асоціації складаються з трьох і більше партнерів з спільним харчуванням. Існує три основних типи симбіотичних стосунків [c.295]
Серед бактеріальних клітин до створення штучних асоціацій з рослинними клітинами найбільш здатні ціанобактерії. Це може бути пов'язано з тим, що вони часто вступають в симбіотичні відносини з іншими організмами що стародавні ціанобактерії. ймовірно, брали участь у формуванні рослинних клітин в процесі еволюції що ціанобактерії здатні виділяти в середу різноманітні речовини вуглеводи. амінокислоти, речовини гормональної природи і інші, які могуг бути використані культивованими клітинами рослин. Рослинні клітини здатні споживати кисень, що утворюється в процесі фотосинтезу ціанобактерій. а ціанобактерії споживають вуглекислий газ. вьщеляют рослинними клітинами при диханні. Крім того, азотфиксирующие ціанобактерії можуть накопичувати азот в грунті і забезпечувати до 15% потреб [c.191]
Заключний розділ цієї глави, присвяченій проблемам комунікації, слід віднести до питання міжвидового спілкування. Люди стикаються з такими труднощами при спілкуванні один з одним, що, здавалося б, проблеми екологічних взаємин не особливо істотні для них. Однак якщо уважно поглянути на те, що можна розглядати більш широко як метаболічні цикли в біосфері, то легко переконатися у важливості цього аспекту біохімії. Досить уявити собі, що виникнення еукаріот пов'язано, можливо, з встановленням симбіотичних відносин між двома видами прокариот. Точно так же розвиток вищих рослин може бути обумовлено симбіозом між водорістю і організмом, нездатним до фотосинтезу. [C.367]
Відносини між мікроорганізмами також можуть мати різну форму, часто можна спостерігати приклад симбіотичних відносин. Так, в кефірних заквасках є дріжджі та молочнокислі бактерії. Бактерії продукують молочну кислоту. яка створює сприятливу для дріжджів кисле середовище. а дріжджі збагачують її вітамінами, потрібними молочнокислим бактеріям. Іноді одна група мікробів використовує продукти життєдіяльності іншої групи наприклад, при біологічному очищенні стічних вод ЦПП, целюлозні бактерії розкладають клітковину дрібних деревних волокон й утворюють цукру і органічні кислоти. а слідом за ними інші групи мікроорганізмів, використовуючи ці речовини в якості джерел живлення окислюють їх до вуглекислого газу і води. [C.133]
Мікроорганізми і тварини. Існує величезна безліч симбіотичних зв'язків між мікроорганізмами і тваринами. Лише в деяких випадках функція партнерів так само очевидна, як у випадку з рубцем жуйних (розд. 14.1). При вивченні симбіотичних відносин, особливо у нижчих тварин, включаючи найпростіших, виникає багато важких проблем. Головне питання нерідко полягає в тому, чи містить кишковий тракт специфічне мікробне співтовариство. яке забезпечує певний захист від патогенних мікроорганізмів або виконує спеціальну систему травлення функцію. З маси прикладів ми зупинимося лише на деяких. [C.513]
Гемофлагелляти (Haemoflagellata) є збудниками ряду найстрашніших хвороб людини. Тріпаносоми (рід Trypanosoma) проникають в клітини нервової системи, викликаючи сонну хворобу. Деякі жгутикові знаходяться в симбіотичних відносинах з іншими організмами. Найбільш складні з відомих в даний час джгутикових (рис. 1-7) мешкають в травному тракті термітів і тарганів. У клітинах цих найпростіших в свою чергу живуть бактерії-симбіонти, які забезпечують термітів ферментами, необхідними для перетравлення целюлози деревини. [C.45]
Симбіотичні відносини приносять взаємну вигоду симбіонтам. Спільний зростання таких організмів протікає краще, ніж розвиток їх окремо. Прикладом симбіотичних взаємин є симбіоз зелених водоростей і інфузорій. Водорості, поселяясь всередині тіла інфузорії, використовує енергію світла для перетворення СО2 в органічні речовини. виділяючи при цьому кисень. Інфузорія споживає кисень для окислення органічних речовин в процесі дихання. утворюючи в результаті СОГ [c.69]
Симбіотичні відносини, що створюють сприятливі умови для кожного з беруть участь організмів, можуть включати більш-менш широке коло процесів або функцій, властивих партнерам, і можуть бути пов'язані з більшою або меншою спеціалізацією взаємодіючих організмів. Найбільш досконалі форми симбіозу такі, коли в результаті співіснування організмів виходить єдиний організм, що володіє загальним тілом і єдиним обміном речовин. Прикладом такого симбіозу є лишайники - організми, що складаються з водорості і гриба, повністю втратили здатність до роздільного існування. [C.7]
Однак до теперішнього часу накопичилася велика кількість мате- ріалів, що показують, що симбіотичні відносини, нерідко переходять в паразитичні, об'єднують часто-густо близько родинні форми. характеризуються подібним типом харчування. [C.9]
Разом з тим, як було показано вище, симбіотичні відносини з великою легкістю можуть приймати паразитичний характер. На прикладі паразитичних і симбіотичних відносин, як і в багатьох інших випадках, підтверджується формула Енгельса, дана їм в Діалектика природи Взаємодія мертвих тіл природи включає гармонію і колізію взаємодія живих істот включає свідоме і несвідоме співпрацю, а також свідому і несвідому боротьбу. Отже, вже в області природи не можна проголошувати лише односторонню боротьбу (1964, стор. 270). [C.24]
З можливих шляхів виникнення паразитизму не можна виключити можливість перетворення симбіотичних відносин у відносини паразитичні. Для симбіозу з вищою рослиною, так само як і для паразитизму, мікроорганізм повинен мати здатність долати захисні пристосування рослини. Цілком реально виникнення симбіотичних відносин в результаті еволюції відносин паразитичних. Однак не менш імовірним є й протилежний шлях розвитку. [C.28]
Цікавий і, мабуть, не так уже й рідкісний приклад взаємодії вищої рослини з мікроорганізмами є випадок, коли в ролі гетеротрофам виступає вища зелена рослина. Сюди відносяться орхідні, насіння яких не здатні проростати в відсутність строго специфічних представників грибний флори. У більшості випадків зараження цим грибом піддаються лише корінці проростків орхідних. В основі симбіотичних відносин гриба з насінням орхідних лежить використання останніми деяких фізіологічно активних речовин. синтезованих грибом. Зокрема, показано, що в середовищі, що містить вітаміни групи В, насіння орхідних здатні проростати і в стерильних умовах. [C.636]
На користь розглянутої вище точки зору говорить той факт, що симбіотичні відносини суш, естве і між сучасними організмами. Так, в цитоплазмі зеленої парамеции Parame ium bursa-ria) присутній одноклітинна водорість хлорела (lorella) звичайне зелене рослинка, яке може жити і самостійно. Ймовірно, співжиття хлорели з парамецій виникло випадково [28]. Біологи і біохіміки відразу прийняли симбіотичний теорію виникнення мітохондрій. Однак Рафф і Малер висунули іншу гіпотезу, припустивши, що мітохондрії виникли скоріше з мезосом-них мембран, а ДНК в них відбувається з позахромосомних генетичного матеріалу (з плазмід або Епіс гл. 15, розд. Г.7), який часто зустрічається в клітинах прокаріот [30]. Це питання так і залишається відкритим і широко обговорюється [30--32]. [C.38]
Здатністю до фіксації азоту мають найрізноманітніші бактерії, і багато хто з них в принципі можуть використовуватися як добрива. Однак до тих пір, поки не буде показано, що бактеріальні добрива настільки ж ефективні, як і хімічні, навряд чи вдасться подолати консерватизм виробників сільськогосподарської продукції і змінити використовувані в даний час підходи. Наприклад, друга за економічною значимістю та за займаним площам сільськогосподарська культура в США - соя - формує симбіотичні відносини з бактерією Bradyrhizobium japoni um. В [c.307]
Мал. 2. Схема симбіотичних відносин шести різних видів молочнокислих бактерій в камері для діалізу з шістьма відділеннями (по Nurmikko, 1956)
З усіх бактерій, що стимулюють ріст рослин і вже використовуються в сільському господарстві. найбільш детально вивчені члени сімейства Rhizobium і Bradyrhizobium. Ці мікроорганізми вступають в складні облігатні симбіотичні відносини зі строго визначеними рослинами. [C.327]
Мікробіологічні процеси в рубці жуйних тварин. У рубці жуйних целюлозу теж розщеплюють головним чином бактерії. Основними джерелами вуглеводів для жуйних служать сіно, солома і трава. У сухій траві приблизно половину вуглеводів становлять фрук-тоза і Ксилан і приблизно стільки ж припадає на частку целюлози. Целюлозні компоненти кормів були б недоступні для використання, якщо б у жуйних в процесі еволюції не виникли симбіотичні відносини з мікробами, здатними розщеплювати целюлозу (рис. 14.1), [c.405]
Вступаючи в симбіотичні відносини з рослинами, штами Rhizobium стимулюють утворення на їх корінні бульб, де і відбувається розмноження цих бактерій і фіксація азоту. Розумно бьію припустити, що, якщо за допомогою методів генної інженерії вдасться створити бактерії, що сприяють утворенню більшої кількості бульб, конкурентоспроможність інокуліруют штамів Rhizobium в боротьбі за місце на коренях рослин-симбіонтів підвищиться в порівнянні зі штамами дикого типу. На жаль, виявилося, що в освіті бульб бере участь безліч різних генів, і ця складність перешкоди у здійсненні відповідних молекулярно-генетичних експериментів. [C.328]
Припустимо, що у вас є штам Rhizobium japoni um, здатний засвоювати азот і вступаюшій в симбіотичні відносини з рослинами сої. Який підхід ви використовували б для ідентифікації кластера генів. кодують утворення бульб, за умови, що у вас немає зонда для гібридизації з / го Дивитися сторінки де згадується термін Симбиотические відносини. [C.308] [c.328] [c.306] [c.364] [c.130] [c.278] [c.298] [c.9] [c.306] [c.364] [c.379] Біохімія Том 3 (1980) - [c.38. c.367]