§41. Прокаріоти

• Зміст ГДЗ Біологія 7 клас Тагліна

Поміркуйте й обговоріть ситуацію

У туристичному поході вичерпалися запаси питної води. Тож туристи вирішили набрати чистої джерельної води, профільтрувати її, а потім уже споживати. Чи буде вода природного джерела безпечною для споживання після фільтрування? Якщо ні, то запропонуйте спосіб зробити її біологічно безпечною для споживання.

Ні, вода не буде безпечною, тому що звичайне механічне фільтрування затримує лише частинки бруду й пісок, але пропускає хвороботворні бактерії та віруси.

Щоб зробити воду безпечною, її необхідно прокип’ятити впродовж кількох хвилин або використати спеціальні таблетки для хімічного знезараження води.

Індивідуальна робота

Прочитайте фрагмент статті з енциклопедії «Britannica Kids» і дайте відповіді на запитання. Про які особливості будови, розмноження та поширення бактерій ви дізналися? Випишіть із тексту слова, які стосуються будови клітин бактерій.

• Будова: клітини бактерій не мають ядра, зовні вкриті клітинною стінкою з муреїну, можуть мати один або кілька джгутиків для руху, а також пілі (ворсинки) на поверхні для прикріплення до поверхонь.
• Розмноження: бактерії розмножуються дуже швидко шляхом поділу клітини навпіл (на дві).
• Поширення: трапляються повсюдно — у ґрунті, повітрі, воді, а також усередині та на поверхні інших організмів; вони живуть скрізь, де тільки можливе життя.

Слова з тексту, що стосуються будови: nucleus (ядро), cell wall (клітинна стінка), murein (муреїн), flagella (джгутики), pili (пілі / ворсинки).

Практичне завдання: Як побачити та дослідити бактерії?

1. Заздалегідь відкрийте банку з консервованими огірками чи помідорами та залиште її відкритою на кілька діб за кімнатної температури. Зверху на розсолі з’явиться сіра плівка з оцтовокислих бактерій.
2. З маленького шматочка плівки приготуйте мазок на предметному склі в краплі розбавленого барвника — метиленового синього.
3. Розгляньте препарат за допомогою мікроскопа на максимальному збільшенні, яке доступне (найкраще використати об’єктив $\times 90$ та імерсійну олію).
4. Визначте форму оцтовокислих бактерій і замалюйте кілька клітин.

Оцтовокислі бактерії мають переважно паличкоподібну форму (можуть розташовуватися поодиноко, парами або короткими ланцюжками). Під мікроскопом вони виглядають як дрібні забарвлені палички.

Запитання в тексті параграфа (с. 200)

Який газ спалюють люди в газових плитах чи котлах?

Люди спалюють метан (природний газ).

Індивідуальна робота

Проаналізуйте схему колообігу Карбону в природі. Зазначте процеси 1–3 та групи бактерій (із тексту параграфа), які можуть здійснювати вказані на схемі перетворення.

1. Органічні речовини $\rightarrow$ Вуглекислий газ: дихання та бродіння, які здійснюють молочнокислі та сапротрофні бактерії під час розкладання органіки.
2. Вуглекислий газ $\rightarrow$ Органічні речовини: фотосинтез (здійснюють ціанобактерії) або хемосинтез (здійснюють сіркобактерії, залізобактерії, нітрифікувальні бактерії).
3. Вуглекислий газ $\rightarrow$ Метан: утворення метану в безкисневих умовах, яке здійснюють метаногенні археї.

Запитання і завдання

1. Виконайте порівняння прокаріотів та еукаріотів, використавши діаграму Венна. Зробіть висновки про спільні та відмінні риси клітин цих груп організмів.

• Прокаріоти: не мають сформованого ядра (ДНК розташована в нуклеоїді), відсутні мембранні органели (мітохондрії, пластиди тощо), дрібніші за розміром (1–4 мкм), клітинна стінка бактерій містить муреїн; представники — археї та бактерії.
• Еукаріоти: мають справжнє ядро з ядерною оболонкою, містять складні мембранні органели, клітини в десятки разів більші, клітинна стінка з целюлози (рослини) або хітину (гриби), у тварин клітинної стінки немає; представники — рослини, тварини, гриби.
• Спільні ознаки: оточені плазматичною мембраною, містять цитоплазму, рибосоми та молекули ДНК як носій спадкової інформації.

Висновок: прокаріоти мають значно простішу будову клітини без ядра та мембранних органел, проте обидві групи мають спільний клітинний план будови та єдині механізми збереження інформації.

2. Створіть блок-схему екосистеми, яка складається лише з прокаріотів у ролі продуцентів, консументів і редуцентів (із зазначенням прикладів бактерій кожної групи з тексту параграфа).

• Продуценти: ціанобактерії (здійснюють кисневий фотосинтез), сіркобактерії та залізобактерії (здійснюють хемосинтез).
• Консументи: паразитичні бактерії та симбіонти тварин (наприклад, кишкова паличка).
• Редуценти: сапротрофні бактерії гниття, молочнокислі бактерії та метаногенні археї (розкладають органічні речовини в ґрунті, мулі та болотах до неорганічних сполук).

Ланцюг перетворень: Продуценти (ціанобактерії утворюють органічні речовини) $\rightarrow$ Консументи (кишкова паличка споживає готову органіку) $\rightarrow$ Редуценти (метаногенні археї та сапротрофи розкладають рештки до метану, вуглекислого газу та води).

3. За оптимальних умов кожні 30 хв кишкова паличка ділиться на дві дочірні клітини. За допомогою табличного процесора розрахуйте кількість бактерій, яка буде за 1, 2, 3 тощо години росту та побудуйте графік зміни цього показника впродовж 8 годин. Зробіть висновок про особливості розмноження бактерій.

Кількість бактерій подвоюється кожні 30 хвилин (0,5 год). Розрахунок за формулою $N = 2^{2 \cdot t}$, де $t$ — час у годинах:

Висновок: бактерії розмножуються в геометричній прогресії з надзвичайно високою швидкістю, що дає їм змогу за короткий час масово заселяти сприятливе середовище.

4. Проведіть розрахунок вартості виготовлення йогурту з молока (2 л) та закваски за середньою ціною локальної мережі магазинів з / без цукру, фруктів тощо. Що вигідніше: приготувати йогурт самостійно з додатковими інгредієнтами на власний смак чи придбати таку саму кількість готового йогурту?

Розрахунок для 2 літрів домашнього йогурту:

• Пастеризоване молоко (2 пакети по 1 л): близько 70 грн.
• Флакон закваски: близько 25 грн.
• Добавки за бажанням (фрукти, ягоди, цукор): близько 35 грн.
• Разом вартість 2 літрів домашнього йогурту з фруктами: $70 + 25 + 35 = 130\text{ грн}$ (без добавок — 95 грн).

Вартість магазинного готового йогурту: 2 літри фасованого йогурту з фруктовими наповнювачами коштують близько 180–220 грн.

Висновок: готувати йогурт удома значно вигідніше за ціною, а також корисніше, оскільки можна самостійно регулювати кількість цукру та використовувати свіжі якісні фрукти.