Бактерии

1. История изучения бактерий 2. Строение и жизнедеятельность бактерий: Форма Строение Распространение Питание Размножение Образование спор 3. Роль бактерий в природе и для человека

Знакомство с особенностью строения и жизнедеятельности бактерий; Выяснение значения бактерий в природе и для человека Микроскопы с микропрепаратами Электронная презентация

Бактерии – древнейшая известная группа организмов Слоистые каменные структуры – строматолиты, – датируемые в ряде случаев началом археозоя (архея), т.е. возникшие 3,5 млрд. лет назад, – результат жизнедеятельности бактерий, обычно фотосинтезирующих, так называемых сине- зеленых водорослей. Докембрийский строматолит

Подобные структуры (пропитанные карбонатами бактериальные пленки) образуются и сейчас, главным образом у побережья Австралии, Багамских островов, в Калифорнийском и Персидском заливах, однако они относительно редки и не достигают крупных размеров, потому что ими питаются растительноядные организмы, например брюхоногие моллюски.

Первые ядерные клетки произошли от бактерий примерно 1,4 млрд. лет назад. Самыми древними из ныне существующих живых организмов считаются археобактерии термоацидофилы (thermoacidophiles). Они живут в воде горячих источников с высоким содержанием кислоты. При температуре ниже 55oC (131oF) они гибнут!

Впервые бактерий увидел в оптический микроскоп и описал голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1676 году. Как и всех микроскопических существ он назвал их «анималькули». оптический микроскоп голландский Антони ван Левенгук 1676 Рисунки Левенгука

Название «бактерии» ввёл в употребление Христиан Эренберг Христиан Эренберг в Эренберг Христиан Готфрид Член-корреспондент, иностранный член, почетный член РАН

Луи Пастер Луи Пастер в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.1850-е

Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Роберта Коха, которым были сформулированы общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). В 1905 он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза Роберта Кохапостулаты Коха 1905Нобелевской премии туберкулёза РОБЕРТ КОХ (Koch, Robert) (1843–1910),

Основы общей микробиологи и изучения роли бактерий в природе заложили М. В. Бейеринк иМ. В. Бейеринк С. Н. Виноградский.С. Н. Виноградский БЕЙЕРИНК Мартин ( ), нидерландский ботаник ВИНОГРАДСКИЙ Сергей Николаевич (1/ , Киев, – , Париж)

Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е. электронного микроскопа 1930-е Сканирующий электронный микроскоп

По форме клеток они могут быть: шаровидными (кокки)кокки палочковидными (бациллы, клостридии, псевдомонады)бациллыклостридиипсевдомонады извитыми (вибрионы, спириллы, спирохеты)вибрионыспириллыспирохеты звездчатыми тетраэдрическими кубическими C- или O-образными Формой определяются такие способности бактерий, как прикрепление к поверхности, подвижность, поглощение питательных веществ

относятся к прокариотам («до ядерным» одноклеточным организмам) нет ядра и большинства других органелл Бактериальная клетка окружена клеточной стенкой и защитной капсулой Палочковидные бактерии (бациллы) покрыты волосками - пилами, которыми прикрепляются к питательному субстрату или к другим клеткам.

В среднем составляют 0,5-5 мкм.мкм Escherichia coli, например, имеет размеры 0,3-1 на 1-6 мкм Escherichia coli Staphylococcus aureus диаметр 0,5-1 мкм Staphylococcus aureus Bacillus subtilis 0,75 на 2-3 мкм.Bacillus subtilis Крупнейшей из известных бактерий является Thiomargarita namibiensis, достигающая размера в 750 мкм (0,75 мм). Thiomargarita namibiensis Второй является Epulopiscium fishelsoni имеющая диаметр 80 мкм и длину до 700 мкм и обитающая в пищеварительном тракте хирургов ой рыбы Acanthurus nigrofuscus.Epulopiscium fishelsoni Achromatium oxaliferum достигает размеров 33 на 100 мкмAchromatium oxaliferum Beggiatoa alba 10 на 50 мкм.Beggiatoa alba

Спирохеты могут вырастать в длину до 250 мкм при толщине 0,7 мкм. Спирохеты В то же время к бактериям относятся самые мелкие из имеющих клеточное строение организмы. Mycoplasma mycoides имеет размеры 0,1-0,25 мкм, что соответствует размеру крупных вирусов, например, табачной мозаики, коровьей оспы или гриппа.Mycoplasma mycoides вирусов табачной мозаики коровьей оспы гриппа По теоретическим подсчётам сферическая клетка диаметром менее 0,15-0,20 мкм становится неспособной к самостоятельному воспроизведению, поскольку в ней физически не помещаются все необходимые биополимеры и структуры в достаточном количестве.

Бактерий много в почве, на дне озер и океанов – повсюду, где накапливается органическое вещество Они живут в холоде, когда столбик термометра чуть превышает нулевую отметку, и в горячих кислотных источниках с С. Некоторые бактерии переносят очень высокую соленость с температурой выше 90 среды; в частности, это единственные организмы, обнаруженные в Мертвом море.

В атмосфере они присутствуют в каплях воды, и их обилие там обычно зависит от от запыленности воздуха. Так, в городах дождевая вода содержит гораздо больше бактерий, чем в сельской местности. В холодном воздухе высокогорий и полярных областей их мало, тем не менее они встречаются даже в нижнем слое стратосферы на высоте 8 км.

Большинство – готовыми органическими веществами Сине-зеленые (цианобактерии) - сами создают органическое вещество Многоклеточная нитчатая цианобактерия Anabaena sphaerica

БАКТЕРИИ Сапрофиты – от греч. «запрос» - гнилой Довольствуются органическими веществами отмерших организмов или выделениями живых организмов Паразиты – (от греч. «паразитоз» - нахлебник ) Питаются органическими веществами живых организмов

Делением одной клетки на две При благоприятных условиях – через каждые минут

«Спора» - от греч. «спора» - «семя» Образуются при неблагоприятных условиях (недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) Легко разносятся ветром, водой и т.п. В благоприятных условиях становится жизнедеятельной бактерией Спора – это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.

Участвуют в формировании структуры и плодородия почв,почв в образовании полезных ископаемых и разрушении погибших растений и животных;полезных ископаемых поддерживают запасы углекислого газа и кислорода в атмосфере;атмосфере Особенно они важны для травоядных, которые питаются не сколько растительной пищей, сколько продуктами её преобразования

В кишечнике человека в норме обитает от 300 до 1000 видов бактерий общей массой до 1 кг при том что численность их клеток на порядок превосходит численность клеток человеческого организма. Они играют важную роль в переваривании углеводов, синтезируют витамины, вытесняют патогенные бактерии.витамины Тысячелетиями человек использовал молочнокислые бактерии для производства сыра, йогурта, кефира, уксуса, а также квашения. молочнокислые бактерии сырайогуртакефирауксуса квашения

В настоящее время разработаны методики по использованию фитопатогенных бактерий в качестве безопасных гербицидов, энтомопатогенных вместо инсектицидов. Наиболее широкое применение получила Bacillus thuringiensis, выделяющая токсины, действующие на насекомых.гербицидовинсектицидовBacillus thuringiensis Помимо бактериальных инсектицидов, в сельском хозяйстве нашли применение бактериальные удобрения.бактериальные удобрения Бактерии, вызывающие болезни человека, используются как биологическое оружие.биологическое оружие

Благодаря быстрому росту и размножению, а также простоте строения, бактерии активно применяются в научных исследованиях по молекулярной биологии, генетике, генной инженерии и биохимии. Самой хорошо изученной бактерией стала Escherichia coli. Информация о процессах метаболизма бактерий позволила производить бактериальный синтез витаминов, гормонов, ферментов, антибиотиков и др..молекулярной биологии генетике генной инженериибиохимииEscherichia coli Перспективным направлением является обогащение руд с помощью сероокисляющих бактерий, очистка бактериями загрязнённых нефтепродуктами или ксенобиотиками почв и водоёмов.

паразитирующие на других организмах паразитирующие вызывают большое количество заболеваний человека, таких: как чума сибирская язва лепра (проказа) лепра дифтерия сифилис холера туберкулёз и др. туберкулёз Открытие патогенных свойств у бактерий продолжается: в 1976 обнаружена болезнь легионеров, в 1980-е 1990-е было показано, что Helicobacter pylori вызывает язвенную болезнь и даже рак желудка, а также хронический гастрит 1976 болезнь легионеров 1980-е 1990-еHelicobacter pyloriрак желудка гастрит

Бактериальным инфекциям подвержены также растения и животные. Многие бактерии, являющиеся в норме безопасными для человека или даже обычными обитателями его кожи или кишечника, в случае нарушения иммунитета или общего ослабления организма могут выступать в качестве патогенов. иммунитета