Бактерии

Трудно найти место на Земле, где не было бы бактерий. Они встречаются в самых разнообразных местах: в атмосфере и на дне океанов, в быстротекущих реках и в вечной мерзлоте, в парном молоке и в ядерных реакторах; однако особенно много их в почве. Среди бактерий много форм, которые паразитируют на человеке, растениях и животных.

В верхнем слое почвы содержатся миллионы бактерий на 1 г, то есть примерно 2 тонны на гектар.

Бактерии – мельчайшие из организмов, обладающих клеточным строением; их размеры составляют от 0,1 до 10 мкм. На обычной типографской точке можно разместить сотни тысяч бактерий среднего размера. Бактерии можно увидеть только в микроскоп, поэтому их называют микроорганизмами, микроорганизмы изучаются микробиологией. Часть микробиологии, изучающая бактерии, называется бактериологией. Начало этой науке положил Антони ван Левенгук в XVII веке.Антони ван Левенгук

Бактерии – древнейшие из известных организмов. Следы жизнедеятельности бактерий относятся к архею и датируются возрастом 3,5 млрд. лет. В бактериальной клетке отсутствует ядро, хромосомы не отделены от цитоплазмы оболочкой ядра, а свободно располагаются в ней. Кроме того, в клетке бактерии отсутствуют ряд органоидов Снаружи клеточная мембрана окружена клеточной стенкой.бактериальной клетке

В лабораториях бактерий выращивают на специальной питательной среде. Миллионы бактерий образуют колонии различного цвета и формы.

Спирохеты из зубного налета Кишечная палочка

Столбнячная палочка Кишечная палочка

Большинство бактерий передвигаются пассивно, с помощью водных или воздушных течений. Только некоторые из них имеют жгутики.. Они ввинчиваются в среду, продвигая клетку вперёд. По-видимому, это единственная известная в природе структура, использующая принцип колеса. По своей форме бактерии делятся на несколько групп: кокки (имеют округлую форму); бациллы (имеют палочковидную форму) спириллы (имеют форму спирали) вибрионы (имеют форму запятой)

По способу питания бактерии делятся на две большие группы: автотрофы и гетеротрофы. К автотрофам, не нуждающимся в веществах, произведённых другими организмами, относятся, пурпурные бактерии,цианобактерии, железобактерии, серобактерии, азотные бактерии. К гетеротрофам относятся паразиты (возбудители, менингита.) и сапрофиты (например, бактерии гниения или брожения).

По способу дыхания бактерии делятся на аэробов (большинство бактерий) и анаэробов (возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены). Первым для дыхания нужен кислород, для вторых кислород бесполезен или даже ядовит. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Бактерии размножаются путем деления примерно каждые 20 минут (в благоприятных условиях). По способу дыхания бактерии делятся на аэробов (большинство бактерий) и анаэробов (возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены). Первым для дыхания нужен кислород, для вторых кислород бесполезен или даже ядовит. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Бактерии размножаются путем деления примерно каждые 20 минут (в благоприятных условиях). По способу дыхания бактерии делятся на аэробов (большинство бактерий) и анаэробов (возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены). Первым для дыхания нужен кислород, для вторых кислород бесполезен или даже ядовит. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Бактерии размножаются путем деления примерно каждые 20 минут (в благоприятных условиях). По способу дыхания бактерии делятся на аэробов (большинство бактерий) и анаэробов (возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены). Первым для дыхания нужен кислород, для вторых кислород бесполезен или даже ядовит. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Бактерии размножаются путем деления примерно каждые 20 минут (в благоприятных условиях). По способу дыхания бактерии делятся на аэробов (большинство бактерий) и анаэробов (возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены). Первым для дыхания нужен кислород, для вторых кислород бесполезен или даже ядовит. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Рисунок Сине-зелёные водоросли. Отдельные организмы-клетки срастаются в нити. Бактерии размножаются путем деления примерно каждые 20 минут (в благоприятных условиях). Размножению препятствуют солнечные лучи и продукты их собственной жизнедеятельности. Многие бактерии реагируют на изменения температуры или освещенности, некоторые бактерии могут ощущать магнитное поле Земли.

Клетки бактерий при благоприятных условиях очень быстро размножаются, делясь надвое. Если клетка удваивается каждые пол часа, то за сутки она способна дать потомков. А некоторые бактерии способны размножаться еще быстрее.

При неблагоприятных условиях бактерия покрывается плотной оболочкой, её содержимое становится более густым, жизнедеятельность почти прекращается. В таком состоянии споры бактерии могут часами находиться в глубоком вакууме, переносить температуру от –240 °С до +100 °С.

Две важнейшие экологические функции бактерий – фиксация азота и минерализация органических останков.

Бактерии широко применяются в пищевой промышленности для производства сыров и кисломолочной продукции, квашения капусты (при этом образуются органические кислоты). Бактерии используются для выщелачивания руд (прежде всего, медных и урановых), для очистки сточных вод от органических останков, при обработке шёлка и кож, для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, для производства медицинских препаратов (например, интерферона).

Значение бактерий в природе Почвенные бактерии участвуют в образовании каменного угля, нефти, торфа и т. д. Гнилостные бактерии разлагают органические вещества на неорганические, делая их доступными для растений. Нитрифицирующие и азотофиксирующие бактерии участвуют в круговороте азота. В результате деятельности гнилостных бактерий земля очищается от трупов животных и растений, что обеспечивает также и плодородие почв.

Быстрое размножение молочнокислых бактерий в молоке приводит к тому, что оно скисает за считанные часы.

Некоторые бактерии поселяются в пищеварительном тракте травоядных млекопитающих, обеспечивая переваривание клетчатки.травоядных млекопитающих

Бактерии приносят не только пользу, но и вред. Они размножаются в пищевых продуктах, вызывая тем самым их порчу. Чтобы приостановить размножение, продукты пастеризуют (выдерживают полчаса при температуре 61–63 °C), хранят на холоде, высушивают (вяление или копчение), солят или маринуют.

Бактерии вызывают тяжёлые заболевания у человека (туберкулёз, сибирскую язву, ангину, пищевые отравления, гонорею и др.), животных и растений (например, бактериальный ожог яблонь). Благоприятные внешние условия усиливают скорость размножения бактерий и могут вызвать эпидемии. Болезнетворные бактерии проникают в организм воздушно- капельным путем, через раны и слизистую оболочку, пищеварительный тракт.заболевания

Симптомы болезней, вызываемых бактериями, обычно объясняются действием ядов, вырабатываемых этими микроорганизмами или образующихся при их разрушении., против бактерий существуют природные и синтетические лекарственные средства (например, пенициллин, разрушающий клеточную оболочку бактерии, или стрептомицин, блокирующий рибосомы бактерий).рибосомы

Существуют следующие способы борьбы с бактериями: высушивание; пастеризация (способ консервирования молока и других продуктов путем однократного нагревания до °С в течении минут); стерилизация (при воздействии пара с температурой более 100°С в течение 20 минут или с помощью огня); охлаждение (оно не вызывает гибель, но приостанавливает жизнедеятельность бактерий); консервирование (воздействие солей); ультрафиолетовое облучение; дезинфекция для уничтожения болезнетворных бактерий.

Значение бактерий в жизни человека Бактерии молочнокислого брожения используются для приготовления молочнокислых продуктов (творог, простокваша, масло, сметана); в сельском хозяйстве при силосовании кормов, квашении капусты, засолке огурцов и помидоров. Бактерии уксуснокислого брожения используются для получения винного уксуса, который применяется для маринования плодов и овощей. Они используются в кожевенной и текстильной промышленности при мочке льна и конопли, в микробиологической промышленности, в медицине для приготовления сывороток, вакцин, антибиотиков Бактерии активно используются в генной инженерии и в биотехнологии.

В то же время бактерии гниения и брожения приводят к порче продуктов. С жизнедеятельностью некоторых бактерий связано биологическое разрушение многих промышленных материалов (дерево, бумага, картон и др.). Многие виды бактерий (патогенные) вызывают заболевания у человека (холера, чума, дизентерия, тиф и др.), домашних животных (бруцеллез), культурных растений (бактериоз).Для борьбы с ними применяют антибиотики, бактериофаги, прививки, организуют работу по ликвидации очагов заражения. Для профилактики заболеваний необходимо закаливать организм, соблюдать правила санитарии и гигиены.

Продукты питания корма антибиотики биоразрушение симбионты патогенные биотехнология Генная инженерия