Bakterije - splošna značilnost. Razvrstitev, zgradba, prehrana in vloga bakterij v naravi. Bakterije so najstarejši organizmi na Zemlji Biološki projekt Bakterije najstarejša oblika organizmov

1. Uvod

2. Karakterizacija bakterij

3. Zgodovina odkritja mikroorganizmov

4. Oblike bakterij

5. Struktura bakterij

6. Širjenje bakterij

7. Hranjenje bakterij

8. Razmnoževanje bakterij

9. Nastajanje spor

10. Vloga bakterij v naravi

11. Vloga bakterij v človekovem življenju

12. Naštej razlike v zgradbi bakterijske celice od rastlinske?

Uvod

• Znanost, ki preučuje bakterije, se imenuje bakteriologija (mikrobiologija). znano o 10.000 vrst bakterij
• Bakterije so razmeroma preprosti mikroskopski enocelični organizmi.
• deljeno s dva oddelka: Drobyanki in cianobakterije (modrozelene alge)

Zgodovina odkritja bakterij

• Prva oseba, ki je videla mikroorganizme, je bil Nizozemec

Anthony van Leeuwenhoek:

"24. aprila 1676 sem pogledal vodo ... in z velikim presenečenjem sem v njej videl ogromno število najmanjših živih bitij ..."

Anthony van Leeuwenhoek

Karakterizacija bakterij

• Najstarejši organizmi na Zemlji, prvi so se pojavili pred približno 3,5 milijarde let
• enocelični organizmi
• mikroskopsko majhna
• Bakterije nimajo jedra prokariotov - predjedrsko)
• Imajo drugačno obliko
• Imejte različne načine prehranjevanja
• Porazdeljeno povsod

Oblike bakterij

v obliki palice

Ime skupine

sferična

ukrivljen

tuberkuloza

Spiralna

vibriji

Spirilla

Spiralna

v obliki palice

Večina bakterij je brezbarvnih.

Nekaj ​​jih je obarvanih vijolično ali zeleno

sferična oblika

Struktura bakterij

• Na voljo gosto celično membrana prekrita s sluznico kapsula
• tipično brez jedra - obstaja jedrska snov, nejedrski
• večina ima flagele
• Lahko ima vključitev z zalogo hranil

Širjenje bakterij

• Razdeljeno povsod:

V zraku

v živih organizmih

• V 1 cu. Glej voda v bližini mest ima do 400.000 bakterij
• Še posebej veliko je bakterij v rodovitni zemlji, v 1 cu. glej tla več kot milijon bakterij

Prehrana bakterij

• Večina bakterij se hrani s pripravljenimi organskimi snovmi - heterotrofi:

- saprofiti

- simbionti

• Nekatere bakterije so sposobne ustvariti organske snovi iz anorganskih - avtotrofi:

- fotoavtotrofi ( cianobakterije)

- kemoavtotrofi

Presnova:

• Živite v okolju s kisikom aerobi
• V anoksičnem - v živo anaerobi

Razmnoževanje bakterij

• Razmnoževanje z delitvijo ene celice na dve (fragmentacija)
• V ugodnih pogojih se postopek delitve zgodi vsakih 20 do 30 minut.
• Omejite rast bakterij:

sončna svetloba

Pomanjkanje hrane

Toplota

Razkužila

Medvrstni boj

Faze drobljenja bakterij

Nastajanje spor

• V neugodnih razmerah se bakterija spremeni v spore
• Spor traja zelo dolgo
• V obliki spore se lahko bakterije širijo z vetrom, vodo
• Ko so v ugodnih razmerah, spore vzklijejo in postanejo sposobne bakterije.

Nastajanje bakterijskih spor

Vloga bakterij v naravi

• Pomembna povezava v cikel snovi v naravi
• Razgradite kompleksne snovi v enostavne, ki jih spet uporabljajo rastline
• bakterije gnitje razgradi trupla živali in odmrlih rastlin , oblika humusa - redarji planeta

• talne bakterije obrat humusa v minerale
• bakterije, ki vežejo dušik absorbirati dušik zrak, oblika dušikove spojine v tleh (simbioza s stročnicami

Vloga bakterij v človeškem življenju

• Pojavi se okužba :

• pri interakciji z bolniki,
• pri uživanju hrane ali vode s patogenimi bakterijami
• nesanitarne življenjske razmere
• neupoštevanje pravil osebne higiene

• Množična bolezen ljudi - epidemija
• Bolniki prejmejo zdravilo , in v prostorih, ki jih izvajajo dezinfekcija

• Uporabite v Prehrambena industrija mlečnokislinske bakterije
• Pokvari hrano
• Razvajati ribiške mreže, redke knjige, seno itd.

• Vzrok bolezni oseba:

• tifus, kolera, davica, tetanus, tuberkuloza, tonzilitis, meningitis, slive, antraks, bruceloza in druge bolezni

Naštej razlike v zgradbi bakterijske celice od rastlinske?

• Brez jedra
• Odsotnost vakuol, kloroplastov
• Prisotnost flagel, potrebnih za njihovo premikanje
• Trdno ohišje brez celuloze

• Pasechnik V.V. biologija. Učbenik. 6 celic
• Korchagina V.A. biologija. Učbenik. 6 celic
• Serebryakova T.I. biologija. Učbenik. 6 celic

Arheologija in zgodovina sta dve vedi, ki se tesno prepletata. Arheološke raziskave ponujajo priložnost za spoznavanje preteklosti planeta, ki se skozi zgodovino gradi v kronološkem vrstnem redu. Znanstveniki, ki se ukvarjajo s tovrstnimi raziskavami, si nenehno prizadevajo najti vse bolj starodavne oblike živih bitij, ki so živela na Zemlji. Študije so pokazale, da so bakterije najstarejši mikroorganizmi, ki so kdaj naselili planet.

Ti mikroorganizmi so nenehno pod drobnogledom, saj je njihovo vlogo v procesu evolucije skoraj nemogoče preceniti. Razprave na to temo se pojavljajo zelo pogosto, a posledično se vedno izkaže, da bakterije živijo na planetu veliko dlje kot druga bitja, kar obstajajo številne potrditve.

Proces preučevanja bakterij aktivno poteka, raziskav se skorajda ne izvaja, vsako novo odkritje pa postane senzacija za ves svet. Eden najsvetlejših dogodkov je bilo odkritje anaerobnih žveplovih bakterij, ki so obstajale pred 3,4 milijarde let v Avstraliji. Odkritje je povzročilo veliko polemik in razprav: uporabljene so bile celo teorije o nezemeljskem izvoru mikroorganizmov.

Obstajajo tudi druge vrste bitij, ki lahko preživijo izjemno dolgo. Dober primer so nekatere skupine cianobakterij, katerih starost pogosto doseže 2 milijardi let. Takšne bakterije so ena od obstojnih oblik življenja - bitja, ki se lahko razvijajo brez bistvenih sprememb v svojih organizmih.

Arheologom uspe najti veliko edinstvenih ostankov mikroorganizmov, ki so tako ali drugače vključeni v proces evolucije. Fosilne alge in mikrobi, najdeni v kamninah Južne Afrike, so bili med najstarejšimi organizmi: najdeni so bili ostanki protozojskih bakterij in modro-zelenih alg, ki so obstajale pred najmanj 3,2 milijarde let. To odkritje je bilo za znanstveno skupnost izjemno pomembno, saj so bili ti mikroorganizmi morski, kar nakazuje, da je bilo v vodnem območju že dom mikrobov, ki so se kasneje preoblikovali v alge, rastline in živa bitja.

Druga pomembna faza pri preučevanju starodavnih bakterij je bila študija skupin mikroorganizmov, odkritih med izkopavanji v Ontariu. Študija ostankov je pokazala, da so ti mikroorganizmi obstajali že pred dvema milijardama let. Te bakterije so bile tudi med najbolj primitivnimi mikroorganizmi in so bile že vključene v ustrezen del taksonomije.

Ne tako starodavna bitja so zelo zanimiva za zgodovino. Tako so v osrednjem delu Avstralije našli ostanke mikroorganizmov, ki so del večceličnih alg in drugih rastlin. Starost teh bakterij je v eni milijardi let. Odkritje takšnih enot mikroorganizmov je postalo zelo pomembno: znanstveniki lahko na podlagi svojih raziskav obnovijo kronologijo evolucije preteklosti in dopolnijo sistematiko.

Najstarejše bakterije niso obstajale le v enocelični obliki, ampak so bile tudi del bolj zapletenih organizmov, na primer zelenih alg, ki so se lahko spolno razmnoževale. Vsako odkritje te velikosti ponuja vedno več priložnosti pri preučevanju živih bitij, saj se pojavljajo različne oblike organizmov, ki so živeli v naravi: vsaka nova enota vedno doda še en pridih genetski raznolikosti živih bitij.

Končni prehod na diferenciacijo večceličnih bitij se je zgodil pred približno 600 milijoni let. Znanstveniki verjamejo, da je bil vzrok razvoja nastanek različnih oblik razmnoževanja in pojav prvih živali, zaradi česar se je narava začela razvijati veliko hitreje.

Razvrstitev in zgradba bakterij

V procesu evolucije se je pojavilo veliko število najrazličnejših bakterij. Razvrstitev različnih mikroorganizmov se izvaja z biološko sistematiko, ki določa:

• ime določene vrste mikroorganizma;
• položaj bakterijske vrste v splošni klasifikaciji;
• Značilnosti različnih vrst mikroorganizmov.

Struktura bakterij kaže na prisotnost trde lupine, ki lahko ohrani obliko telesa in notranjost mikroorganizmov. Oblika lupine je ena od glavnih točk, ki omogočajo razvrščanje bakterij: obstajajo sferične, paličaste, spiralne in druge oblike. Mikroorganizme ocenjujemo tudi po velikosti: največji predstavniki lahko dosežejo dolžino 0,75 mm, dimenzije najmanjših pa se merijo v frakcijah mikrometrov.

Najbolj napredne bakterije so razvile zastavice, ki zagotavljajo gibanje v prostoru. Za izboljšanje motoričnih funkcij so se nekatere vrste bakterij raztegnile v nitasto obliko. O bičastih organizmih lahko rečemo ločeno. Glavna razlika med flagellarnimi protozoji in bakterijami je prisotnost jedra v prvih. Poleg tega imajo ti mikroorganizmi kromatofore, ki jim omogočajo, da se obarvajo v različne barve in s tem pridobijo podobnosti z različnimi algami. Glavni pigment je klorofil, ki poskrbi za zeleno barvo bitja, vendar ni nenavadno, da se kombinira z drugimi pigmenti.

Ker lahko zunanji dejavniki povzročijo smrt primitivnih bakterij, so mnoge od njih razvile zaščitno funkcijo - tvorbo spor. Ko je bakterija uničena ali se njen življenjski cikel konča, spore zapustijo lupino in se naselijo v razpoložljivem prostoru. Proizvodnja spor je postala izjemno priročen mehanizem za večino bakterij, saj spore odlično prenesejo večino agresivnih vplivov, vključno s temperaturnim šokom, pomanjkanjem tekočine ali hrane.

Raznolikost bakterijskih vrst je neverjetna: število preučenih vrst doseže nekaj deset tisoč, kar je le majhen del mikroorganizmov, ki so obstajali na Zemlji. Določena težava pri preučevanju bakterij je dejstvo, da jih najdemo v skoraj vseh večceličnih organizmih, vključno z algami, kopenskimi rastlinami in živalmi.

Vloga bakterij in njihov razvoj v življenju planeta

Iskanje najstarejših, prvotnih mikroorganizmov je zelo problematična naloga. Od mnogih vrst bakterij že več milijonov let ne ostane praktično nič in jih je treba preučevati na podlagi sodobnih vrst živih bitij, kar bistveno otežuje sistematiko. Seveda nam visokokakovostna oprema in vodilni umi strokovnjakov omogočajo, da se veliko naučimo, a kljub temu včasih raziskave zaidejo v nepremagljiv zid časa. Zato število preučenih živih organizmov ne presega določene vrednosti: ni dovolj podatkov za taksonomijo.

• temperatura;
• pritisk;
• gibanje vetra;
• drugi fizikalni in kemični procesi.

Kljub temu pa po posameznih starodavnih slojih znanstvenikom uspe ugotoviti številne vidike, povezane z določenimi organizmi. Ob določenih podatkih o bakterijah, algah in drugih strukturah, ki so se pojavile kasneje, lahko sklepamo o najzgodnejših bitjih in dopolnjujemo sistematiko.

Zagotovo je znano, da so že prvi organizmi potrebovali prehrano, zato so jedli organsko snov. V zadnjih milijonih let se je spremenilo veliko število vrst mikroorganizmov, najbolj obstojne pa so pozneje postale osnova za nastanek bakterij. Nekaterim je uspelo skoraj nespremenjeno priti do danes. Ključna lastnost, ki je starodavnim mikroorganizmom zagotovila tako visoko preživetje, je njihova sposobnost, da absorbirajo hranila iz skoraj vseh snovi - zemlje, vode, zraka itd. Nadaljnja evolucija je povzročila razvoj bakterij, zaradi česar so se pojavile vrste mikroorganizmov, ki se prehranjujejo s fermentacijo, razpadom in drugimi dejavniki.

Najstarejši mikroorganizmi so nastali in se razvili v vodi, saj je bilo takšno okolje zanje najbolj udobno. To deloma pojasnjuje raznolikost različnih alg: sprva so bile bakterije združene v podobne večcelične strukture. Za ta trend je bilo značilno skoraj celotno predkambrijsko obdobje. Postopoma so se najmanjši organizmi združili v večcelične organizme in sčasoma prišli na kopno, kar je razlog za razvoj kopenske narave. Prav bakterijam lahko svet dolguje svoj razvoj in nenehen razvoj, katerega cilj je prilagajanje novim razmeram v nenehno spreminjajočem se svetu.

Zaključek

Znanost se nenehno premika naprej, kar vam omogoča preučevanje vedno več novih vrst organizmov. V preteklosti je bilo veliko različnih bakterij in mikroorganizmov, znanstveniki pa trdo delajo, da bi našli vse bolj starodavne dokaze o življenju določenih življenjskih oblik: ostanke katerega koli mikroorganizma, pa naj gre za alge ali kompleksen večcelični organizem, so velike vrednosti.

Vloga teh študij je precej velika: znanost bo na neki točki lahko prišla do najglobljih zgodovinskih in zemeljskih plasti, kar bo omogočilo izvedeti več o razvoju narave na planetu. Bakterije so najstarejši mikroorganizmi na planetu in lahko dajo namig o izvoru življenja, takšno odkritje bo za vsakega človeka izjemno pomembno.

Bakterije so najstarejša skupina organizmov, ki trenutno obstajajo na Zemlji. Prve bakterije so se verjetno pojavile pred več kot 3,5 milijarde let in so bile skoraj milijardo let edina živa bitja na našem planetu. Ker so bili to prvi predstavniki divjih živali, je imelo njihovo telo primitivno strukturo.

Sčasoma je njihova struktura postala bolj zapletena, a še danes bakterije veljajo za najbolj primitivne enocelične organizme. Zanimivo je, da nekatere bakterije še vedno ohranjajo primitivne lastnosti svojih starodavnih prednikov. To opazimo pri bakterijah, ki živijo v vročih žveplovih izvirih in anoksičnih muljih na dnu rezervoarjev.

Večina bakterij je brezbarvnih. Le nekaj jih je obarvanih vijolično ali zeleno. Toda kolonije številnih bakterij imajo svetlo barvo, kar je posledica sproščanja obarvane snovi v okolje ali pigmentacije celic.

Odkritelj sveta bakterij je bil Anthony Leeuwenhoek, nizozemski naravoslovec iz 17. stoletja, ki je prvi ustvaril popoln mikroskop s povečevalnim steklom, ki predmete poveča 160-270-krat.

Bakterije so razvrščene kot prokariote in so ločene v ločeno kraljestvo - Bakterije.

oblika telesa

Bakterije so številni in raznoliki organizmi. Razlikujejo se po obliki.

ime bakterije	Oblika bakterij	Slika bakterij
koki		sferična
Bacillus		v obliki palice
Vibrio		ukrivljena vejica
Spirillum		Spiralna
streptokoki		Veriga kokov
Stafilokoki		Grozdi kokov
diplokoki		Dve okrogli bakteriji, zaprti v eni sluzasti kapsuli

Načini prevoza

Med bakterijami so mobilne in nepremične oblike. Premične se premikajo s pomočjo valovitih kontrakcij ali s pomočjo flagel (zvitih spiralnih niti), ki so sestavljene iz posebnega proteina flagelina. Lahko je ena ali več flagel. Pri nekaterih bakterijah se nahajajo na enem koncu celice, pri drugih - na dveh ali po celotni površini.

Toda gibanje je lastno tudi številnim drugim bakterijam, ki nimajo bičkov. Torej so bakterije, prekrite s sluzom na zunanji strani, sposobne drsnega gibanja.

Nekatere vodne in talne bakterije brez flagel imajo v citoplazmi plinske vakuole. V celici je lahko 40-60 vakuol. Vsak od njih je napolnjen s plinom (verjetno z dušikom). Z uravnavanjem količine plina v vakuolah se lahko vodne bakterije potopijo v vodni stolpec ali dvignejo na njegovo površino, medtem ko se talne bakterije lahko premikajo v talnih kapilarah.

Habitat

Zaradi preprostosti organizacije in nezahtevnosti so bakterije v naravi zelo razširjene. Bakterije najdemo povsod: v kapljici celo najčistejše izvirske vode, v zrnih zemlje, v zraku, na skalah, v polarnem snegu, puščavskem pesku, na dnu oceana, v olju, pridobljenem iz velikih globin, in celo v vročem izvirska voda s temperaturo približno 80ºC. Živijo na rastlinah, sadju, pri različnih živalih in pri ljudeh v črevesju, ustih, okončinah in na površini telesa.

Bakterije so najmanjša in najštevilčnejša živa bitja. Zaradi svoje majhnosti zlahka prodrejo v vse razpoke, razpoke, pore. Zelo odporna in prilagojena različnim pogojem obstoja. Prenašajo sušenje, ekstremen mraz, segrevanje do 90ºС, ne da bi pri tem izgubili sposobnost preživetja.

Praktično ni kraja na Zemlji, kjer ne bi našli bakterij, vendar v različnih količinah. Življenjski pogoji bakterij so različni. Nekateri od njih potrebujejo kisik v zraku, drugi ga ne potrebujejo in lahko živijo v okolju brez kisika.

V zraku: bakterije se dvignejo v zgornjo atmosfero do 30 km. in več.

Še posebej veliko jih je v tleh. En gram zemlje lahko vsebuje na stotine milijonov bakterij.

V vodi: v površinskih vodnih plasteh odprtih rezervoarjev. Koristne vodne bakterije mineralizirajo organske ostanke.

V živih organizmih: patogene bakterije vstopijo v telo iz zunanjega okolja, vendar le pod ugodnimi pogoji povzročijo bolezen. Simbiotiki živijo v prebavnih organih, pomagajo pri razgradnji in asimilaciji hrane, sintetizirajo vitamine.

Zunanja struktura

Bakterijska celica je oblečena v posebno gosto lupino - celično steno, ki opravlja zaščitne in podporne funkcije, poleg tega pa daje bakteriji trajno, značilno obliko. Celična stena bakterije je podobna lupini rastlinske celice. Je prepustna: skozi njo hranila prosto prehajajo v celico, presnovni produkti pa odhajajo v okolje. Bakterije nad celično steno pogosto razvijejo dodatno zaščitno plast sluzi, kapsulo. Debelina kapsule je lahko večkrat večja od premera same celice, lahko pa je zelo majhna. Kapsula ni obvezen del celice, nastane glede na pogoje, v katere bakterije vstopijo. Preprečuje izsušitev bakterij.

Na površini nekaterih bakterij so dolge bičice (ena, dve ali več) ali kratke tanke resice. Dolžina flagel je lahko večkrat večja od velikosti telesa bakterije. Bakterije se premikajo s pomočjo flagel in resic.

Notranja struktura

Znotraj bakterijske celice je gosta nepremična citoplazma. Je plastne strukture, ni vakuol, zato se v sami snovi citoplazme nahajajo različni proteini (encimi) in rezervna hranila. Bakterijske celice nimajo jedra. V osrednjem delu njihovih celic je koncentrirana snov, ki nosi dedne informacije. Bakterije, - nukleinska kislina - DNK. Toda ta snov ni uokvirjena v jedru.

Notranja organizacija bakterijske celice je zapletena in ima svoje posebne značilnosti. Citoplazma je od celične stene ločena s citoplazmatsko membrano. V citoplazmi se razlikujejo glavna snov ali matriks, ribosomi in majhno število membranskih struktur, ki opravljajo različne funkcije (analogi mitohondrijev, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat). Citoplazma bakterijskih celic pogosto vsebuje zrnca različnih oblik in velikosti. Zrnca so lahko sestavljena iz spojin, ki služijo kot vir energije in ogljika. V bakterijski celici se nahajajo tudi kapljice maščobe.

V osrednjem delu celice je lokalizirana jedrska snov DNK, ki ni ločena od citoplazme z membrano. To je analog jedra - nukleoid. Nukleoid nima membrane, nukleola in niza kromosomov.

Prehranske metode

Bakterije imajo različne načine hranjenja. Med njimi so avtotrofi in heterotrofi. Avtotrofi so organizmi, ki lahko samostojno tvorijo organske snovi za svojo prehrano.

Rastline potrebujejo dušik, vendar same ne morejo absorbirati dušika iz zraka. Nekatere bakterije združujejo molekule dušika v zraku z drugimi molekulami, kar ima za posledico snovi, ki so na voljo rastlinam.

Te bakterije se naselijo v celicah mladih korenin, kar vodi do nastanka zadebelitev na koreninah, imenovanih vozlički. Takšni vozli nastajajo na koreninah rastlin iz družine stročnic in nekaterih drugih rastlin.

Korenine zagotavljajo bakterijam ogljikove hidrate, bakterije pa dajejo koreninam snovi, ki vsebujejo dušik, ki jih rastlina lahko absorbira. Njun odnos je obojestransko koristen.

Korenine rastlin izločajo številne organske snovi (sladkorje, aminokisline in druge), s katerimi se hranijo bakterije. Zato se zlasti veliko bakterij naseli v plast zemlje, ki obdaja korenine. Te bakterije pretvorijo odmrle rastlinske ostanke v snovi, ki so rastlini na voljo. Ta plast zemlje se imenuje rizosfera.

Obstaja več hipotez o prodiranju nodulnih bakterij v koreninska tkiva:

• s poškodbo povrhnjice in kortikalnega tkiva;
• skozi koreninske dlake;
• samo skozi mlado celično membrano;
• zaradi spremljevalnih bakterij, ki proizvajajo pektinolitične encime;
• zaradi stimulacije sinteze B-indolocetne kisline iz triptofana, ki je vedno prisoten v koreninskih izločkih rastlin.

Postopek vnosa vozličastih bakterij v koreninsko tkivo je sestavljen iz dveh faz:

• okužba koreninskih dlak;
• proces tvorbe vozličev.

V večini primerov se invazijska celica aktivno razmnožuje, tvori tako imenovane infekcijske niti in se že v obliki takšnih niti premika v rastlinska tkiva. Nodule bakterije, ki so nastale iz okužbe, se še naprej razmnožujejo v gostiteljskem tkivu.

Rastlinske celice se začnejo intenzivno deliti, napolnjene s hitro množečimi celicami vozličastih bakterij. Povezava mladega vozlička s korenino stročnice se izvede zahvaljujoč žilno-vlaknastim snopom. V obdobju delovanja so vozlički običajno gosti. V času manifestacije optimalne aktivnosti vozliči pridobijo rožnato barvo (zaradi pigmenta legoglobina). Samo tiste bakterije, ki vsebujejo legoglobin, so sposobne fiksirati dušik.

Nodule bakterije ustvarijo na desetine in stotine kilogramov dušikovih gnojil na hektar zemlje.

Presnova

Bakterije se med seboj razlikujejo po presnovi. Za nekatere gre s sodelovanjem kisika, za druge - brez njegove udeležbe.

Večina bakterij se prehranjuje s pripravljenimi organskimi snovmi. Le redki med njimi (modro-zelene ali cianobakterije) so sposobni ustvariti organske snovi iz anorganskih. Imeli so pomembno vlogo pri kopičenju kisika v Zemljini atmosferi.

Bakterije absorbirajo snovi od zunaj, raztrgajo njihove molekule, iz teh delov sestavijo svojo lupino in napolnijo njihovo vsebino (tako rastejo) ter izločijo nepotrebne molekule. Lupina in membrana bakterije omogočata, da absorbira le prave snovi.

Če bi bili lupina in membrana bakterije popolnoma neprepustni, v celico ne bi prišle nobene snovi. Če bi bili prepustni za vse snovi, bi se vsebina celice pomešala z medijem – raztopino, v kateri živi bakterija. Za preživetje bakterij je potrebna lupina, ki omogoča prehod potrebnih snovi, ne pa tudi tistih, ki niso potrebne.

Bakterija absorbira hranila, ki so v njeni bližini. Kaj se zgodi potem? Če se lahko premika samostojno (s premikanjem bička ali potiskanjem sluzi nazaj), se premika, dokler ne najde potrebnih snovi.

Če se ne more premikati, potem počaka, da mu difuzija (sposobnost molekul ene snovi, da prodrejo v debelo molekul druge snovi) prinese potrebne molekule.

Bakterije skupaj z drugimi skupinami mikroorganizmov opravljajo ogromno kemično delo. S preoblikovanjem različnih spojin prejmejo energijo in hranila, ki so potrebna za njihovo vitalno aktivnost. Presnovni procesi, načini pridobivanja energije in potreba po materialih za izgradnjo snovi svojega telesa v bakterijah so raznoliki.

Druge bakterije zadovoljujejo vse potrebe po ogljiku, ki je potreben za sintezo organskih snovi telesa na račun anorganskih spojin. Imenujejo se avtotrofi. Avtotrofne bakterije so sposobne sintetizirati organske snovi iz anorganskih. Med njimi se razlikujejo:

Kemosinteza

Uporaba sevalne energije je najpomembnejši, a ne edini način za ustvarjanje organske snovi iz ogljikovega dioksida in vode. Znane so bakterije, ki kot vir energije za takšno sintezo ne uporabljajo sončne svetlobe, temveč energijo kemičnih vezi, ki nastanejo v celicah organizmov med oksidacijo nekaterih anorganskih spojin - vodikovega sulfida, žvepla, amoniaka, vodika, dušikove kisline, železovih spojin. železo in mangan. Organsko snov, ki nastane s to kemično energijo, uporabljajo za izgradnjo celic svojega telesa. Zato se ta proces imenuje kemosinteza.

Najpomembnejša skupina kemosintetičnih mikroorganizmov so nitrifikacijske bakterije. Te bakterije živijo v tleh in izvajajo oksidacijo amoniaka, ki nastane med razpadom organskih ostankov, v dušikovo kislino. Slednji, reagira z mineralnimi spojinami tal, se spremeni v soli dušikove kisline. Ta proces poteka v dveh fazah.

Železove bakterije pretvorijo železo v oksid. Nastali železov hidroksid se usede in tvori tako imenovano močvirsko železovo rudo.

Nekateri mikroorganizmi obstajajo zaradi oksidacije molekularnega vodika in s tem zagotavljajo avtotrofno prehrano.

Značilna lastnost vodikovih bakterij je zmožnost prehoda na heterotrofni življenjski slog, ko so zagotovljene z organskimi spojinami in v odsotnosti vodika.

Tako so kemoavtotrofi tipični avtotrofi, saj neodvisno sintetizirajo potrebne organske spojine iz anorganskih snovi in ​​jih ne jemljejo že pripravljene od drugih organizmov, kot so heterotrofi. Kemoavtotrofne bakterije se od fototrofnih rastlin razlikujejo po popolni neodvisnosti od svetlobe kot vira energije.

bakterijska fotosinteza

Nekatere žveplove bakterije, ki vsebujejo pigment (vijolična, zelena), ki vsebujejo specifične pigmente - bakterioklorofile, so sposobne absorbirati sončno energijo, s pomočjo katere se vodikov sulfid v njihovih organizmih razdeli in daje atome vodika za obnovitev ustreznih spojin. Ta proces ima veliko skupnega s fotosintezo in se razlikuje le po tem, da je pri vijoličastih in zelenih bakterijah vodikov sulfid (občasno karboksilne kisline) darovalec vodika, pri zelenih rastlinah pa voda. Pri teh in drugih se cepitev in prenos vodika izvajata zaradi energije absorbiranih sončnih žarkov.

Takšna bakterijska fotosinteza, ki poteka brez sproščanja kisika, se imenuje fotoredukcija. Fotoredukcija ogljikovega dioksida je povezana s prenosom vodika ne iz vode, ampak iz vodikovega sulfida:

6CO 2 + 12H 2 S + hv → C6H 12 O 6 + 12S \u003d 6H 2 O

Biološki pomen kemosinteze in bakterijske fotosinteze na planetarnem merilu je relativno majhen. Samo kemosintetične bakterije igrajo pomembno vlogo v ciklu žvepla v naravi. Žveplo, ki ga absorbirajo zelene rastline v obliki soli žveplove kisline, se obnovi in ​​je del beljakovinskih molekul. Nadalje, ko odmrle rastlinske in živalske ostanke uničijo gnitne bakterije, se žveplo sprosti v obliki vodikovega sulfida, ki ga žveplove bakterije oksidirajo v prosto žveplo (ali žveplovo kislino), ki tvori sulfite, ki so na voljo rastlinam v tleh. Kemo- in fotoavtotrofne bakterije so bistvene v ciklu dušika in žvepla.

sporulacija

Spore se tvorijo znotraj bakterijske celice. V procesu tvorbe spor se bakterijska celica podvrže vrsti biokemičnih procesov. Količina proste vode v njej se zmanjša, zmanjša se encimska aktivnost. To zagotavlja odpornost spor na neugodne okoljske razmere (visoke temperature, visoka koncentracija soli, sušenje itd.). Nastajanje spor je značilno le za majhno skupino bakterij.

Spore niso bistvena faza v življenjskem ciklu bakterij. Sporulacija se začne šele s pomanjkanjem hranil ali kopičenjem presnovnih produktov. Bakterije v obliki spor lahko dolgo časa mirujejo. Bakterijske spore prenesejo dolgotrajno vrenje in zelo dolgo zamrzovanje. Ko se pojavijo ugodni pogoji, spor vzklije in postane sposoben preživetja. Bakterijske spore so prilagoditve za preživetje v neugodnih razmerah.

razmnoževanje

Bakterije se razmnožujejo z delitvijo ene celice na dve. Ko doseže določeno velikost, se bakterija razdeli na dve enaki bakteriji. Nato se vsak od njih začne hraniti, rasti, deliti itd.

Po raztegovanju celice se postopoma oblikuje prečni septum, nato pa se hčerinske celice razhajajo; pri mnogih bakterijah pod določenimi pogoji ostanejo celice po delitvi povezane v značilne skupine. V tem primeru, odvisno od smeri delitvene ravnine in števila delitev, nastanejo različne oblike. Razmnoževanje z brstenjem se pri bakterijah pojavlja kot izjema.

V ugodnih pogojih se delitev celic pri mnogih bakterijah zgodi vsakih 20-30 minut. S tako hitrim razmnoževanjem lahko potomci ene bakterije v 5 dneh tvorijo maso, ki lahko napolni vsa morja in oceane. Preprost izračun pokaže, da lahko na dan nastane 72 generacij (720.000.000.000.000.000.000 celic). Če prevedemo v težo - 4720 ton. Vendar se to v naravi ne zgodi, saj večina bakterij hitro umre pod vplivom sončne svetlobe, sušenja, pomanjkanja hrane, segrevanja na 65-100ºС, kot posledica boja med vrstami itd.

Bakterija (1), ko absorbira dovolj hrane, se poveča (2) in se začne pripravljati na razmnoževanje (delitev celice). Njena DNK (v bakteriji je molekula DNK zaprta v obroč) se podvoji (bakterija proizvede kopijo te molekule). Zdi se, da sta obe molekuli DNK (3.4) pritrjeni na bakterijsko steno in, ko sta podaljšani, se bakterije razhajajo na straneh (5.6). Najprej se deli nukleotid, nato citoplazma.

Po razhajanju dveh molekul DNK na bakteriji se pojavi zožitev, ki postopoma razdeli telo bakterije na dva dela, od katerih vsak vsebuje molekulo DNK (7).

Zgodi se (pri senenem bacilu), dve bakteriji se držita skupaj in med njima nastane most (1,2).

DNK se prenaša iz ene bakterije v drugo preko skakalca (3). Ko so v eni bakteriji, se molekule DNK prepletejo, na nekaterih mestih zlepijo (4), nato pa si izmenjujejo dele (5).

Vloga bakterij v naravi

Kroženje

Bakterije so najpomembnejši člen v splošnem kroženju snovi v naravi. Rastline ustvarjajo kompleksne organske snovi iz ogljikovega dioksida, vode in mineralnih soli tal. Te snovi se vračajo v tla z mrtvimi glivami, rastlinami in živalskimi trupli. Bakterije kompleksne snovi razgradijo na preproste, ki jih rastline ponovno uporabijo.

Bakterije uničujejo kompleksno organsko snov odmrlih rastlin in živalskih trupel, izločke živih organizmov in različne odpadke. Bakterije saprofitnega razpadanja, ki se hranijo s temi organskimi snovmi, jih spremenijo v humus. To so vrsta redarjev našega planeta. Tako so bakterije aktivno vključene v kroženje snovi v naravi.

tvorba tal

Ker so bakterije razširjene skoraj povsod in jih najdemo v ogromnem številu, v veliki meri določajo različne procese, ki se pojavljajo v naravi. Jeseni odpade listje dreves in grmovnic, odmrejo nadzemni poganjki trave, odpadejo stare veje, občasno odpadejo debla starih dreves. Vse to se postopoma spremeni v humus. V 1 cm 3. Površinska plast gozdne zemlje vsebuje na stotine milijonov saprofitnih talnih bakterij več vrst. Te bakterije pretvarjajo humus v različne minerale, ki jih korenine rastlin lahko absorbirajo iz tal.

Nekatere talne bakterije lahko absorbirajo dušik iz zraka in ga uporabljajo v življenjskih procesih. Te bakterije, ki vežejo dušik, živijo same ali pa se naselijo v koreninah stročnic. Ko te bakterije prodrejo v korenine stročnic, povzročijo rast koreninskih celic in nastanek vozličev na njih.

Te bakterije sproščajo dušikove spojine, ki jih uporabljajo rastline. Bakterije pridobivajo ogljikove hidrate in mineralne soli iz rastlin. Tako obstaja tesna povezava med stročnico in bakterijo koreninskih vozličev, kar je koristno tako za enega kot za drugi organizem. Ta pojav se imenuje simbioza.

Zahvaljujoč simbiozi z bakterijami vozličev stročnice obogatijo tla z dušikom, kar pripomore k povečanju pridelka.

Razširjenost v naravi

Mikroorganizmi so vseprisotni. Izjema so le kraterji aktivnih vulkanov in majhna območja v epicentrih detoniranih atomskih bomb. Niti nizke temperature Antarktike, niti vreli curki gejzirjev, niti nasičene solne raztopine v solnih bazenih, niti močna insolacija gorskih vrhov, niti močno sevanje jedrskih reaktorjev ne ovirajo obstoja in razvoja mikroflore. Vsa živa bitja nenehno komunicirajo z mikroorganizmi in pogosto niso le njihova skladišča, ampak tudi distributerji. Mikroorganizmi so domačini našega planeta, ki aktivno razvijajo najbolj neverjetne naravne substrate.

Mikroflora tal

Število bakterij v tleh je izjemno veliko – na stotine milijonov in milijard posameznikov v 1 gramu. V tleh jih je veliko več kot v vodi in zraku. Skupno število bakterij v tleh je različno. Število bakterij je odvisno od vrste tal, njihovega stanja, globine plasti.

Na površini delcev tal se mikroorganizmi nahajajo v majhnih mikrokolonijah (po 20-100 celic). Pogosto se razvijejo v debelinah strdkov organske snovi, na živih in umirajočih koreninah rastlin, v tankih kapilarah in v notranjosti grudic.

Mikroflora tal je zelo raznolika. Tu najdemo različne fiziološke skupine bakterij: gnilobe, nitrifikacijske, dušikove fiksacijske, žveplove bakterije itd. Med njimi so aerobi in anaerobi, sporne in nesporne oblike. Mikroflora je eden od dejavnikov nastajanja tal.

Območje razvoja mikroorganizmov v tleh je območje, ki meji na korenine živih rastlin. Imenuje se rizosfera, celota mikroorganizmov, ki jih vsebuje, pa se imenuje mikroflora rizosfere.

Mikroflora rezervoarjev

Voda je naravno okolje, kjer mikroorganizmi rastejo v velikem številu. Večina jih pride v vodo iz tal. Faktor, ki določa število bakterij v vodi, prisotnost hranilnih snovi v njej. Najčistejše so vode arteških vodnjakov in izvirov. Odprti rezervoarji in reke so zelo bogati z bakterijami. Največje število bakterij je v površinskih plasteh vode, bližje obali. Z večanjem oddaljenosti od obale in večanjem globine se število bakterij zmanjšuje.

Čista voda vsebuje 100-200 bakterij na 1 ml, kontaminirana voda pa 100-300 tisoč ali več. V spodnjem mulju je veliko bakterij, predvsem v površinski plasti, kjer bakterije tvorijo film. V tem filmu je veliko žveplovih in železovih bakterij, ki oksidirajo vodikov sulfid v žveplovo kislino in s tem preprečujejo pogin rib. V mulju je več trosnih oblik, v vodi pa prevladujejo nesporne oblike.

Po vrstni sestavi je vodna mikroflora podobna mikroflori tal, najdemo pa tudi posebne oblike. Z uničenjem različnih odpadkov, ki so padli v vodo, mikroorganizmi postopoma izvajajo tako imenovano biološko čiščenje vode.

Zračna mikroflora

Mikroflora zraka je manj številčna od mikroflore tal in vode. Bakterije se dvignejo v zrak s prahom, lahko tam ostanejo nekaj časa, nato pa se usedejo na površje zemlje in umrejo zaradi pomanjkanja prehrane ali pod vplivom ultravijoličnih žarkov. Število mikroorganizmov v zraku je odvisno od geografskega območja, terena, letnega časa, onesnaženosti s prahom itd. Vsak prah je nosilec mikroorganizmov. Večina bakterij v zraku nad industrijskimi podjetji. Zrak na podeželju je čistejši. Najčistejši zrak je nad gozdovi, gorami, zasneženimi prostori. Zgornje plasti zraka vsebujejo manj klic. V zračni mikroflori je veliko pigmentiranih in spornih bakterij, ki so bolj odporne na ultravijolične žarke kot druge.

Mikroflora človeškega telesa

Človeško telo, tudi popolnoma zdravo, je vedno nosilec mikroflore. Ko pride človeško telo v stik z zrakom in zemljo, se na oblačila in kožo naselijo različni mikroorganizmi, vključno s patogeni (bacili tetanusa, plinska gangrena itd.). Najpogosteje so kontaminirani izpostavljeni deli človeškega telesa. E. coli, stafilokoki najdemo na rokah. V ustni votlini je več kot 100 vrst mikrobov. Usta so s svojo temperaturo, vlago, ostanki hranil odlično okolje za razvoj mikroorganizmov.

Želodec ima kislo reakcijo, zato večina mikroorganizmov v njem umre. Začenši iz tankega črevesa, reakcija postane alkalna, t.j. ugodno za mikrobe. Mikroflora v debelem črevesu je zelo raznolika. Vsaka odrasla oseba dnevno z iztrebki izloči približno 18 milijard bakterij, t.j. več posameznikov kot ljudi na svetu.

Notranji organi, ki niso povezani z zunanjim okoljem (možgani, srce, jetra, mehur itd.), so običajno brez mikrobov. Mikrobi vstopijo v te organe le med boleznijo.

Bakterije v kolesarjenju

Mikroorganizmi na splošno in zlasti bakterije igrajo pomembno vlogo v biološko pomembnih ciklih snovi na Zemlji, ki izvajajo kemične transformacije, ki so popolnoma nedostopne ne rastlinam ne živalim. Različne stopnje cikla elementov izvajajo organizmi različnih vrst. Obstoj vsake ločene skupine organizmov je odvisen od kemične preobrazbe elementov, ki jo izvajajo druge skupine.

dušikov cikel

Ciklična transformacija dušikovih spojin ima ključno vlogo pri oskrbi različnih organizmov iz biosfere s potrebnimi oblikami dušika v smislu prehranskih potreb. Več kot 90 % celotne fiksacije dušika je posledica presnovne aktivnosti nekaterih bakterij.

Ogljikov cikel

Biološka transformacija organskega ogljika v ogljikov dioksid, ki jo spremlja zmanjšanje molekularnega kisika, zahteva skupno presnovno aktivnost različnih mikroorganizmov. Številne aerobne bakterije izvajajo popolno oksidacijo organskih snovi. V aerobnih pogojih se organske spojine sprva razgradijo s fermentacijo, končni produkti organske fermentacije pa se nadalje oksidirajo z anaerobnim dihanjem, če so prisotni anorganski akceptorji vodika (nitrat, sulfat ali CO2).

Cikel žvepla

Za žive organizme je žveplo na voljo predvsem v obliki topnih sulfatov ali reduciranih organskih žveplovih spojin.

Cikel železa

Nekateri rezervoarji sladke vode vsebujejo visoke koncentracije reduciranih železovih soli. Na takih mestih se razvije specifična bakterijska mikroflora – železove bakterije, ki oksidirajo reducirano železo. Sodelujejo pri nastajanju močvirskih železovih rud in vodnih virov, bogatih z železovimi solmi.

Bakterije so najstarejši organizmi, ki so se pojavili pred približno 3,5 milijarde let v Arheju. Približno 2,5 milijarde let so obvladovali Zemljo in tvorili biosfero ter sodelovali pri nastanku kisikove atmosfere.

Bakterije so eni najbolj preprosto urejenih živih organizmov (razen virusov). Verjame se, da so prvi organizmi, ki so se pojavili na Zemlji.

Bakterije so najstarejši organizem na zemlji, pa tudi najpreprostejši po svoji zgradbi. Sestavljen je samo iz ene celice, ki jo je mogoče videti in preučiti le pod mikroskopom. Značilna lastnost bakterij je odsotnost jedra, zato bakterije uvrščamo med prokariote.

Nekatere vrste tvorijo majhne skupine celic; takšne skupine so lahko obdane s kapsulo (plašč). Velikost, oblika in barva bakterij so zelo odvisne od okolja.

Po obliki bakterije delimo na: paličaste (bacili), kroglaste (koki) in zvite (spirile). Obstajajo tudi modificirani - kubični, v obliki črke C, v obliki zvezde. Njihove velikosti se gibljejo od 1 do 10 mikronov. Nekatere vrste bakterij se lahko aktivno gibljejo s pomočjo flagel. Slednji včasih dvakrat presežejo velikost same bakterije.

Vrste bakterijskih oblik

Za gibanje bakterije uporabljajo flagele, katerih število je različno - ena, par, snop bičev. Tudi lokacija flagel je drugačna - na eni strani celice, ob straneh ali enakomerno razporejena po celotni ravnini. Prav tako se za enega od načinov gibanja šteje drsenje zaradi sluzi, s katero je prokariot prekrit. Večina jih ima v citoplazmi vakuole. Prilagoditev zmogljivosti plina v vakuolah jim pomaga, da se premikajo navzgor ali navzdol v tekočini, pa tudi pri premikanju skozi zračne kanale tal.

Znanstveniki so odkrili več kot 10 tisoč vrst bakterij, a po domnevah znanstvenih raziskovalcev jih je na svetu več kot milijon vrst. Splošne značilnosti bakterij omogočajo določitev njihove vloge v biosferi, pa tudi preučevanje strukture, vrst in klasifikacije bakterijskega kraljestva.

habitati

Enostavnost strukture in hitrost prilagajanja okoljskim razmeram sta pripomogli k širjenju bakterij po širokem območju našega planeta. Obstajajo povsod: voda, tla, zrak, živi organizmi - vse to je najbolj sprejemljiv habitat za prokariote.

Bakterije so našli tako na južnem polu kot v gejzirjih. Nahajajo se na dnu oceana, pa tudi v zgornjih plasteh Zemljine zračne lupine. Bakterije živijo povsod, vendar je njihovo število odvisno od ugodnih razmer. Na primer, veliko število vrst bakterij živi v odprtih vodnih telesih, pa tudi v tleh.

Strukturne značilnosti

Bakterijsko celico ne odlikuje le dejstvo, da nima jedra, temveč tudi odsotnost mitohondrijev in plastidov. DNK tega prokariota se nahaja v posebni jedrski coni in ima obliko nukleoida, zaprtega v obroču. Pri bakterijah je celična struktura sestavljena iz celične stene, kapsule, kapsule podobne membrane, bičkov, pilijev in citoplazemske membrane. Notranjo strukturo tvorijo citoplazma, granule, mezosomi, ribosomi, plazmidi, vključki in nukleoid.

Bakterijska celična stena opravlja obrambno in podporno funkcijo. Skozi njo lahko zaradi prepustnosti prosto tečejo snovi. Ta lupina vsebuje pektin in hemicelulozo. Nekatere bakterije izločajo posebno sluz, ki lahko pomaga zaščititi pred izsušitvijo. Sluz tvori kapsulo - po kemični sestavi polisaharid. V tej obliki je bakterija sposobna prenašati tudi zelo visoke temperature. Opravlja tudi druge funkcije, na primer lepljenje na katere koli površine.

Na površini bakterijske celice so tanke beljakovinske resice - pili. Lahko jih je veliko. Pili pomagajo celici pri prenosu genetskega materiala in zagotavljajo oprijem na druge celice.

Pod ravnino stene je troslojna citoplazmatska membrana. Zagotavlja transport snovi, poleg tega pa igra pomembno vlogo pri nastajanju spor.

Citoplazma bakterij je 75 odstotkov sestavljena iz vode. Sestava citoplazme:

• ribice;
• mezosomi;
• amino kisline;
• encimi;
• pigmenti;
• sladkorja;
• granule in vključki;
• nukleoid.

Presnova pri prokariotih je možna, tako s sodelovanjem kisika kot brez njega. Večina se jih hrani s pripravljenimi hranili organskega izvora. Zelo malo vrst je sposobnih samih sintetizirati organske snovi iz anorganskih. To so modro-zelene bakterije in cianobakterije, ki so imele pomembno vlogo pri oblikovanju ozračja in nasičenju le-te s kisikom.

razmnoževanje

V pogojih, ugodnih za razmnoževanje, se izvaja z brstenjem ali vegetativno. Aseksualno razmnoževanje poteka v naslednjem zaporedju:

1. Bakterijska celica doseže svoj največji volumen in vsebuje potrebno zalogo hranil.
2. Celica se podaljša, na sredini se pojavi pregrada.
3. Znotraj celice pride do delitve nukleotida.
4. Glavna in ločena DNK se razhajata.
5. Celica je razdeljena na polovico.
6. Preostala tvorba hčerinskih celic.

Pri tej metodi razmnoževanja ni izmenjave genetskih informacij, zato bodo vse hčerinske celice natančna kopija matere.

Bolj zanimiv je proces razmnoževanja bakterij v neugodnih razmerah. Znanstveniki so o sposobnosti bakterij, da se spolno razmnožujejo, izvedeli relativno nedavno - leta 1946. Bakterije nimajo delitve na ženske in zarodne celice. Imajo pa drugačno DNK. Dve takšni celici, ko se približata druga drugi, tvorita kanal za prenos DNK, pride do izmenjave mest - rekombinacije. Proces je precej dolg, rezultat pa sta dva popolnoma nova posameznika.

Večino bakterij je zelo težko videti pod mikroskopom, ker nimajo svoje barve. Nekaj ​​sort je vijoličnih ali zelenih zaradi vsebnosti bakterioklorofila in bakteriopurpurina. Čeprav če upoštevamo nekatere kolonije bakterij, postane jasno, da v okolje sproščajo obarvane snovi in ​​pridobijo svetlo barvo. Da bi prokariote podrobneje preučili, jih obarvamo.

Razvrstitev

Razvrstitev bakterij lahko temelji na indikatorjih, kot so:

• Oblika
• način potovanja;
• način pridobivanja energije;
• odpadni proizvodi;
• stopnja nevarnosti.

Simbionti bakterijživijo v partnerstvu z drugimi organizmi.

Saprofiti bakterijživijo na že mrtvih organizmih, izdelkih in organskih odpadkih. Prispevajo k procesom razpadanja in fermentacije.

Razkroj čisti naravo trupel in drugih odpadkov organskega izvora. Brez procesa razpadanja v naravi ne bi bilo cikla snovi. Kakšna je torej vloga bakterij pri kroženju snovi?

Razpadne bakterije so pomočnik pri procesu razgradnje beljakovinskih spojin, pa tudi maščob in drugih spojin, ki vsebujejo dušik. Po izvedbi kompleksne kemične reakcije prekinejo vezi med molekulami organskih organizmov in zajamejo beljakovinske molekule, aminokisline. Pri cepljenju molekule sproščajo amoniak, vodikov sulfid in druge škodljive snovi. So strupene in lahko povzročijo zastrupitev pri ljudeh in živalih.

Razpadne bakterije se v zanje ugodnih razmerah hitro razmnožujejo. Ker to niso samo koristne bakterije, ampak tudi škodljive, so se ljudje, da bi preprečili prezgodnje propadanje izdelkov, jih naučili predelati: suho, kislo, solno, dimljeno. Vsa ta zdravljenja uničijo bakterije in preprečijo njihovo razmnoževanje.

Fermentacijske bakterije s pomočjo encimov lahko razgradijo ogljikove hidrate. Ljudje so to sposobnost opazili že v starih časih in še danes uporabljajo takšne bakterije za izdelavo mlečnokislinskih izdelkov, kisov in drugih živil.

Bakterije, ki delujejo v povezavi z drugimi organizmi, opravljajo zelo pomembno kemično delo. Zelo pomembno je vedeti, katere vrste bakterij so in kakšne koristi oziroma škode prinašajo naravi.

Pomen v naravi in ​​za človeka

Velik pomen številnih vrst bakterij (v procesih gnitja in različnih vrstah fermentacije) je bil že omenjen zgoraj; izpolnjevanje sanitarne vloge na Zemlji.

Bakterije imajo tudi veliko vlogo v ciklu ogljika, kisika, vodika, dušika, fosforja, žvepla, kalcija in drugih elementov. Številne vrste bakterij prispevajo k aktivni fiksaciji atmosferskega dušika in ga pretvorijo v organsko obliko, kar prispeva k povečanju rodovitnosti tal. Posebno pomembne so tiste bakterije, ki razgrajujejo celulozo, ki so glavni vir ogljika za vitalno aktivnost talnih mikroorganizmov.

Bakterije, ki reducirajo sulfate, sodelujejo pri tvorbi olja in vodikovega sulfida v zdravilnem blatu, tleh in morjih. Tako je plast vode, nasičena z vodikovim sulfidom v Črnem morju, posledica vitalne aktivnosti bakterij, ki reducirajo sulfate. Dejavnost teh bakterij v tleh vodi do tvorbe sode in zasoljevanja tal. Bakterije, ki reducirajo sulfate, pretvorijo hranila v tleh riževih nasadov v obliko, ki postane dostopna koreninam pridelka. Te bakterije lahko povzročijo korozijo kovinskih podzemnih in podvodnih konstrukcij.

Zahvaljujoč vitalni aktivnosti bakterij so tla osvobojena številnih produktov in škodljivih organizmov ter nasičena z dragocenimi hranili. Baktericidni pripravki se uspešno uporabljajo za boj proti številnim vrstam škodljivcev žuželk (koruzni vrtinec itd.).

Številne vrste bakterij se uporabljajo v različnih panogah za proizvodnjo acetona, etilnega in butilnega alkohola, ocetne kisline, encimov, hormonov, vitaminov, antibiotikov, beljakovinskih in vitaminskih pripravkov itd.

Brez bakterij so nemogoči procesi pri strojenju usnja, sušenju tobačnih listov, izdelavi svile, gume, predelavi kakava, kave, uriniranju konoplje, lanu in drugih rastlin iz ličjih vlaken, kislem zelju, čiščenju odplak, izpiranju kovin itd.

Potni list projektnega dela.

Ime Projekta " Bakterije v našem življenju

Vodja projekta - I. A. Shtreker, učitelj biologije in kemije, Srednja šola MBOU št. 24, mesto. Kaz.

Predmet študija je biologija, v okviru katere se delo izvaja.

Temati projekta so blizu akademske discipline: zgodovina, informatika.

Starost 13 let

Vrsta projekta: Raziskava

Tarča

Empirično potrjujejo pomen naših življenjskih razmer za rast in razvoj bakterij.

Naloge

1. Preučiti vpliv bakterij na mlečne izdelke;

2. preučiti metode boja proti patogenim bakterijam;

3. Preučite higienska pravila.

Jaz, Maria Zhuravleva, sem se odločila raziskati vpliv bakterij na mleko in krompir ter pripraviti predstavitev na temo "Bakterije v našem življenju." Odločil sem se narediti to predstavitev in jo zagovarjati na šolski okoljski konferenci.

Moj delovni načrt:

Izbor teme.

Poiščite informacije

Študij

Izdelava predstavitve

5. Zaščita projekta.

Kaj so mikrobi?! Od kod so prišli in kako izgledajo? Na televiziji in radiu slišimo, beremo v časopisih in na internetu, da so bakterije in mikrobi škodljivi organizmi in živijo v okolju okoli nas – zraku, zemlji, vodi – od koder pridejo na predmete, oblačila, roke, hrana, v ustih, črevesju.

Velikost mikrobov je tako majhna, da se merijo v tisočinkah in celo milijoninkah milimetra. Mikrobe je mogoče videti le z optičnim ali elektronskim mikroskopom. Lahko povzročijo različne bolezni, zastrupitve. Zato je treba upoštevati sanitarne in higienske zahteve.

Obstaja ogromno mikrobov, a kateri živijo v nas ?! Kako se razlikujejo in ali sploh obstajajo?

Skupno so znanstveniki v vzorcih prešteli 500 vrst bakterij.

Hipoteza: Želim se prepričati, da so na naših rokah bakterije. In ali si morate res umiti roke, da se zaščitite pred bakterijami?

Relevantnost: Ali obstajajo bakterije na naših rokah?

Problem: načini zaščite pred bakterijami.

Zgodovina odkritij

Videti mikrob je postalo mogoče po izumu mikroskopa. Prvi, ki je videl in opisal mikroorganizme, je bil nizozemski naravoslovec Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723), ki je zasnoval mikroskop, ki je povečal do 300-krat. Skozi mikroskop je pregledoval vse, kar je prišlo pod roko: vodo iz ribnika, razne infuzije, kri, obloge in še marsikaj. V predmetih, ki si jih je ogledal, je našel najmanjša bitja, ki jih je imenoval "žive živali". Ustanovil je sferične, paličaste in zvite oblike mikrobov. Leeuwenhoekovo odkritje je postavilo temelje za nastanek mikrobiologije.

Francoski kemik Louis Pasteur (1822-1895) je bil prvi, ki je preučeval bakterije in njihove lastnosti. Dokazal je, da so mikrobi povzročitelji fermentacije in razpadanja, ki lahko povzročijo bolezni.

Velike zasluge pri razvoju mikrobiologije II Mechnikov (1845-1916). Ugotovil je tudi bolezni ljudi, ki jih povzročajo bakterije. Organiziral je prvo bakteriološko postajo v Rusiji. Ime Mechnikov je povezano z razvojem nove smeri v mikrobiologiji - imunologije - doktrine odpornosti telesa na nalezljive bolezni (imunost).

Habitat

Bakterije so prva živa bitja, ki so se pojavila na našem planetu.
Bakterije živijo skoraj povsod, kjer je voda, vključno z vročimi izviri, dnom svetovnih oceanov in tudi globoko v zemeljski skorji. So pomemben člen v presnovi v ekosistemih.

Na Zemlji praktično ni kraja, kjer bi bile bakterije. Živijo v ledu Antarktike pri temperaturi -83 Celzija in v vročih izvirih (vulkan ali puščava), kjer temperatura doseže +85 ali +90 Celzija. Še posebej veliko jih je v tleh. En gram zemlje lahko vsebuje na stotine milijonov bakterij.
Število bakterij je v zraku prezračenih in neprezračenih prostorov različno. Torej, v učilnici po prezračevanju pred začetkom pouka je bakterij 13-krat manj kot pred zračenjem.

1.3. Kaj so bakterije. Bakterije so tako koristne kot škodljive.

Mnoge živali potrebujejo bakterije za življenje. Znano je, da na primer rastline služijo kot hrana kopitarjem in glodalcem. Glavnina katere koli rastline je vlaknina (celuloza). Toda izkazalo se je, da bakterije, ki živijo v posebnih predelih želodca in črevesja, pomagajo živalim pri prebavi vlaknin.

Vemo, da gnojne bakterije pokvarijo hrano. Toda ta škoda, ki jo prinašajo človeku, ni nič v primerjavi s koristmi, ki jih prinašajo naravi kot celoti. Te bakterije lahko imenujemo "naravni zdravstveni delavci". Z razgradnjo beljakovin in aminokislin podpirajo kroženje snovi v naravi.

Jogurt, sir, kisla smetana, maslo, kefir, kislo zelje, vložena zelenjava – vseh teh izdelkov ne bi bilo, če ne bi bilo mlečnokislinskih bakterij. Človek jih uporablja že od antičnih časov. Mimogrede, kislo mleko se prebavi trikrat hitreje kot mleko - v eni uri telo popolnoma prebavi 90% tega izdelka. Brez mlečnokislinskih bakterij ne bi bilo silaže za krmo za živino.

Struktura bakterij

Struktura je odvisna od načina življenja in prehrane mikroorganizma. Bakterije so lahko paličaste (bacili), sferične (koki) in spiralne (spirila, vibrio, spirohete) oblike.

Kako nas okužijo?? Nalezljive (nalezljive) bolezni so znane že od antičnih časov. Najhujše od njih (kuga, kolera, črne koze) so se pogosto množično razširile, povzročile veliko kugo, zaradi katere so se cvetoča mesta spremenila v ogromna pokopališča.

Poleg teh posebno nevarnih okužb obstaja še veliko drugih nalezljivih bolezni, ki lahko povzročijo epidemije - to so griža, tifus in paratifus, tifus in ponavljajoča se vročina, bruceloza, te bolezni nastanejo zaradi umazanih izdelkov in rok. Način okužbe je prenos povzročitelja v dihala po zraku okoli nas. Povzročitelje številnih nalezljivih bolezni bolan organizem izloči iz prizadetih dihalnih poti (nos, žrelo, bronhi, pljuča). Ko bolan človek govori, kašlja, kiha, izvrže v okoliški zrak najmanjše brizge – kapljice okuženega izpljunka ali nosne sluzi. Na ta način mikrobi povzročitelji zlahka prodrejo skupaj z onesnaženim zrakom v nos, grlo in pljuča zdravih ljudi, kjer pride do nadaljnjega razvoja bolezni. Takšno "zračno" ali "kapno" pot gibanja nalezljivih mikrobov opazimo, ko so zdravi ljudje okuženi z gripo, škrlatinko, ošpicami, davico, oslovskim kašljem, črnimi kozami in mumpsom.

Anketa-opazovanje.

Intervjuirala sem 20 ljudi, kako si umivajo roke pred jedjo, 19 ljudi ve, da si morajo pred jedjo umiti roke z milom – to je 98 % študentov. Po opravljenem delu me je zanimalo vprašanje: “Kako pogosto si učenci umijejo roke pred jedjo?”. Med odmorom sem pri vhodu v jedilnico začel opazovati, ali si učenci umivajo roke?

rezultat:

Na vprašanje študentov, »Ali vedo, da si je treba pred jedjo umiti roke?«, je 98 % študentov odgovorilo, da vedo in razumejo, zakaj je to potrebno.

Ko sem opazoval šolarje pri vhodu v jedilnico, sem ugotovil, da si približno 8 ljudi pred jedjo umije roke brez mila, 12 ljudi pa si rok ni umilo..

Zaključek: ni dovolj vedeti, znanje je treba uporabiti tudi za ohranjanje zdravja.

Moje izkušnje.

Krompirjev gomolj sem oprala, olupila, razrezala na 2 dela, namočila v raztopini sode, skuhala, ohladila, 2 steklena kozarca s pokrovoma sem naredila sterilno, krompirjev delež z umazanimi rokami dala v kozarec št. krompirjev delež v kozarcu št. 2 operemo z milnimi rokami. Banke postavite na toplo mesto. Posledično je bil po 4 dneh krompir, ki sem ga vzel z umazanimi rokami, gosto pokrit z bakterijskimi kolonijami, v kozarcu št. 2 pa je bil krompir delno pokrit s kolonijami.

Zaključek: na umazanih rokah je veliko bakterij.

Izkušnja št. 2 (z mlekom)

Pridobivanje kislega mleka iz mleka.

Vzela sem 1 kozarec svežega mleka, ga dala na toplo, naslednji dan sem dobila jogurt

Pridobivanje kisle smetane iz smetane.

Vzela sem 1 kozarec smetane in jo dala na toplo, dan kasneje sem dobila kislo smetano

Zaključek: Na ta način sem se prepričal, da koristne bakterije pomagajo pri pripravi marsikatere okusne hrane.