Бактерії, характеристика та значення для людини. Структура бактеріальної клітини
Бактерії- це дуже проста формарослинного життя, яке складається з однієї живої клітини. Розмноження здійснюється розподілом клітини. При досягненні стадії зрілості бактерія поділяється на дві рівні клітини. У свою чергу, кожна з цих клітин досягає зрілості і також ділиться на дві рівні клітини. В ідеальних умовах бактеріядосягає стану зрілості та розмножується менш ніж за 20-30 хвилин. За такої швидкості розмноження одна бактерія теоретично може зробити 34 трильйони нащадків за 24 години! На щастя, життєвий цикл бактерій щодо короткий і триває від кількох хвилин до кількох годин. Тому навіть у ідеальних умовах вони можуть розмножуватися з такою швидкістю.Швидкість зростання та розмноження бактерійта інших мікроорганізмів залежить від умов навколишнього середовища. Температура, світло, наявність кисню, вологість та рН-фактор (рівень кислотності чи лужності) поряд із наявністю харчування впливають на швидкість розвитку бактерій. З них особливий інтерес у техніків та інженерів викликає температура. Для кожного різновиду бактерій існує мінімальна температура, коли вони можуть розвиватися. При температурі нижче за цей поріг бактерії впадають у сплячку і не здатні до відтворення. Так само для кожної різновиди бактерійіснує поріг максимальної температури. При температурі вище цієї межі бактерії руйнуються. Між цими межами знаходиться оптимальна температура, за якої бактерії розмножуються з максимальною швидкістю. Оптимальна температурадля більшості бактерій, які харчуються послідом тварин та мертвою тканиною тварин і рослин (сапрофіти), від 24 до 30°С. Оптимальна температура для більшості бактерій, що є причиною інфекцій та хвороб носія (патогенні бактерії), близько 38°С. Найчастіше можна значно знизити швидкість розмноження бактерій, якщо довкілля. Нарешті, існує кілька різновидів бактерій, які найкраще почуваються при температурі води, тоді як інші – при температурі її замерзання.
Додаток до викладеного вище
Походження, еволюція, місце у розвитку життя Землі
Бактерії поряд з археями були одними з перших живих організмів Землі, з'явившись близько 3,9-3,5 млрд років тому. Еволюційні взаємини між цими групами ще до кінця не вивчені, є як мінімум три основні гіпотези: Н. Пейс передбачає наявність у них загального предка протобактерії, Заварзін вважає архей тупиковою гілкою еволюції еубактерій, що освоїла екстремальні місця проживання; нарешті, за третьою гіпотезою археї - перші живі організми, від яких походять бактерії.Еукаріоти виникли в результаті симбіогенезу з бактеріальних клітин набагато пізніше: близько 1,9-1,3 млрд. років тому. Для еволюції бактерій характерний яскраво виражений фізіолого-біохімічний ухил: при відносній бідності життєвих форм і примітивній будові вони освоїли практично всі відомі зараз біохімічні процеси. Прокаріотна біосфера мала вже всі наявні шляхи трансформації речовини. Еукаріоти, впровадившись у неї, змінили лише кількісні аспекти їх функціонування, але з якісні, багатьох етапах елементів бактерії як і зберігають монопольне становище.
Одними з найдавніших бактерій є ціанобактерії. У породах, утворених 3,5 млрд років тому, виявлено продукти їхньої життєдіяльності - строматоліти, безперечні свідчення існування ціанобактерій належать до часу 2,2-2,0 млрд років тому. Завдяки їм в атмосфері почав накопичуватися кисень, який 2 млрд років тому досяг концентрацій, достатніх для початку аеробного дихання. До цього часу відносяться утворення, властиві облігатно аеробному металологію.
Поява кисню в атмосфері завдала серйозного удару по анаеробним бактеріям. Вони або вимирають, або йдуть в безкисневі зони, що локально збереглися. Загальна видова різноманітність бактерій у цей час скорочується.
Передбачається, що через відсутність статевого процесу, еволюція бактерій йде за зовсім іншим механізмом, ніж у еукаріотів. Постійне горизонтальне перенесення генів призводить до неоднозначностей у картині еволюційних зв'язків, еволюція протікає вкрай повільно (а, можливо, з появою еукаріотів і зовсім припинилася), зате в умовах, що змінюються, відбувається швидкий перерозподіл генів між клітинами при незмінному загальному генетичному кулі.
Будова
Переважна більшість бактерій (за винятком актиноміцетів та нитчастих ціанобактерій) одноклітинні. За формою клітин вони можуть бути округлими (коки), паличкоподібними (бацили, клостридії, псевдомонади), звивистими (вібріони, спірили, спірохети), рідше - зірчастими, тетраедричними, кубічними, C- або O-подібними. Формою визначаються такі можливості бактерій, як прикріплення до поверхні, рухливість, поглинання поживних речовин. Відзначено, наприклад, що оліготрофи, тобто бактерії, що живуть при низькому вмісті поживних речовин у середовищі, прагнуть збільшити відношення поверхні до обсягу, наприклад, за допомогою утворення виростів (т.зв. простек).З обов'язкових клітинних структур виділяють три:
- нуклеоїд
- рибосоми
- цитоплазматична мембрана (ЦПМ)
Будова протопласту
ЦПМ обмежує вміст клітини (цитоплазму) від зовнішнього середовища. Гомогенна фракція цитоплазми, що містить набір розчинних РНК, білків, продуктів та субстратів метаболічних реакцій, названа цитозолем. Інша частина цитоплазми представлена різними структурними елементами.Однією з основних відмінностей клітини бактерій від клітини еукаріотів є відсутність ядерної мембрани і, строго кажучи, відсутність взагалі внутрішньоцитоплазматичних мембран, що не є похідними ЦПМ. Однак у різних груп прокаріотів (особливо часто у грампозитивних бактерій) є локальні вп'ячування ЦПМ - мезосоми, що виконують у клітині різноманітні функції та поділяють її на функціонально різні частини. Багато фотосинтезирующих бактерій існує розвинена мережа похідних від ЦПМ фотосинтетичних мембран. У пурпурових бактерій вони зберегли зв'язок з ЦПМ, що легко виявляється на зрізах під електронним мікроскопом, у ціанобактерій цей зв'язок або важко виявляється, або втрачено в процесі еволюції. Залежно від умов та віку культури фотосинтетичні мембрани утворюють різні структури – везикули, хроматофори, тилакоїди.
Вся необхідна для життєдіяльності бактерій генетична інформація міститься в одній ДНК (бактеріальна хромосома), яка найчастіше має форму ковалентно замкнутого кільця (лінійні хромосоми виявлені у Streptomyces та Borrelia). Вона в одній точці прикріплена до ЦПМ і міститься в структурі, відокремленою, але не відокремленою мембраною від цитоплазми, і так званої нуклеоїд. ДНК у розгорнутому стані має довжину понад 1 мм. Бактеріальна хромосома представлена зазвичай в єдиному екземплярі, тобто практично всі гаплоїдні прокаріоти, хоча в певних умовах одна клітина може містити кілька копій своєї хромосоми, а Burkholderia cepacia має три різних кільцевих хромосоми (довжиною 3,6; 3,2 і 1,1,1 пар нуклеотидів). Рибосоми прокаріотів також відмінні від таких у еукаріотів і мають константу седиментації 70 S (80 S у еукаріотів).
Крім цих структур, у цитоплазмі також можуть бути включені запасних речовин.
Клітинна оболонка та поверхневі структури
Клітинна стінка – важливий структурний елемент бактеріальної клітини, проте необов'язковий. Штучним шляхом були отримані форми з частково або повністю відсутньою клітинною стінкою (L-форми), які могли існувати у сприятливих умовах, проте іноді втрачали здатність до поділу. Відома також група природних бактерій, що не містять клітинної стінки - мікоплазм.У бактерій існує два основних типи будови клітинної стінки, властивих грампозитивним та грамнегативним видам.
Клітинна стінка грампозитивних бактерій є гомогенний шартовщиною 20-80 нм, побудований в основному з пептидоглікану з меншою кількістю тейхоєвих кислот і невеликою кількістю полісахаридів, білків та ліпідів (так званий ліпополісахарид). У клітинній стінці є пори діаметром 1-6 нм, які роблять її проникною для низки молекул.
У грамнегативних бактерій пептидоглікановий шар нещільно прилягає до ЦПМ і має товщину лише 2-3 нм. Він оточений зовнішньою мембраною, що має, як правило, нерівну, викривлену форму. Між ЦПМ, шаром пептидоглікану і зовнішньою мембраною є простір, званий периплазматичним, і заповнений розчином, що включає транспортні білки і ферменти.
З зовнішньої сторони від клітинної стінки може бути капсула - аморфний шар, що зберігає зв'язок зі стінкою. Слизові оболонки не мають зв'язку з клітиною і легко відокремлюються, чохли ж не аморфні, а мають тонку структуру. Однак між цими трьома ідеалізованими випадками є безліч перехідних форм.
Бактеріальних джгутиків може бути від 0 до 1000. Можливі як варіанти розташування одного джгутика в одного полюса (монополярний монотрих), пучка джгутиків в одного (монополярний перитрих або лофотрихіальне джгутикування) або двох полюсів (біполярний перитрих або амфітріхіальне всієї поверхні клітини (перитріх). Товщина джгутика становить 10-20 нм, довжина – 3-15 мкм. Його обертання здійснюється проти годинникової стрілки із частотою 40-60 об/с.
Крім джгутиків, серед поверхневих структур бактерій необхідно назвати ворсинки. Вони тонші за джгутики (діаметр 5-10 нм, довжина до 2 мкм) і необхідні для прикріплення бактерії до субстрату, беруть участь у метаболітах, а особливі ворсинки - F-пілі -ниткоподібні утворення, більш тонкі і короткі (3-10 нм х 0 , 3-10 мкм), ніж джгутики - необхідні клітині-донору для передачі реципієнту ДНК при кон'югації.
Розміри
Розміри бактерій у середньому становлять 0,5-5 мкм. Escherichia coli, наприклад, має розміри 0,3-1 на 1-6 мкм, Staphylococcus aureus - діаметр 0,5-1 мкм, Bacillus subtilis 0,75 на 2-3 мкм. Найбільшою з відомих бактерій є Thiomargarita namibiensis, що досягає розміру 750 мкм (0,75 мм). Другою є Epulopiscium fishelsoni, яка має діаметр 80 мкм і довжину до 700 мкм і живе в травному тракті хірургової риби Acanthurus nigrofuscus. Achromatium oxaliferum досягає розмірів 33 на 100 мкм, Beggiatoa alba – 10 на 50 мкм. Спірохети можуть зростати в довжину до 250 мкм при товщині 0,7 мкм. У той же час до бактерій відносяться найдрібніші організми, що мають клітинну будову. Mycoplasma mycoides має розміри 0,1-0,25 мкм, що відповідає розміру великих вірусів, наприклад, тютюнової мозаїки, коров'ячої віспи чи грипу. За теоретичними підрахунками сферична клітина діаметром менше 0,15-0,20 мкм стає нездатною до самостійного відтворення, оскільки в ній фізично не містяться всі необхідні біополімери та структури в достатній кількості.Однак були описані нанобактерії, що мають розміри менше "допустимих" і сильно відрізняються від звичайних бактерій. Вони, на відміну від вірусів, здатні до самостійного зростання та розмноження (надзвичайно повільним). Вони поки що мало вивчені, жива їх природа ставиться під сумнів.
При лінійному збільшенні радіуса клітини її поверхня зростає пропорційно квадрату радіусу, а об'єм - пропорційно кубу, тому у дрібних організмів відношення поверхні до обсягу вище, ніж у більших, що означає для перших активніший обмін речовин з навколишнім середовищем. Метаболічна активність, виміряна по різним показникам, На одиницю біомаси у дрібних форм вище, ніж у великих. Тому невеликі навіть для мікроорганізмів розміри дають бактеріям та археям переваги у швидкості росту та розмноження порівняно з більш складно організованими еукаріотами та визначають їх важливу екологічну роль.
Багатоклітинність у бактерій
Одноклітинні форми здатні здійснювати всі функції, властиві організму незалежно від сусідніх клітин. Багато одноклітинні прокаріоти схильні до утворення клітинних, часто скріплених слизом, що виділяється ними. Найчастіше це лише випадкове поєднання окремих організмів, але у ряді випадків тимчасове об'єднання пов'язане із здійсненням певної функції, наприклад, формування плодових тіл міксобактеріями уможливлює розвиток цист, при тому що поодинокі клітини не здатні їх утворювати. Подібні явища поряд з утворенням одноклітинних еубактерій морфологічно і функціонально диференційованих клітин - необхідні передумови для виникнення у них істинної багатоклітинності.Багатоклітинний організм повинен відповідати таким умовам:
- його клітини мають бути агреговані,
- між клітинами має здійснюватися поділ функцій,
- між агрегованими клітинами повинні встановлюватись стійкі специфічні контакти.
Розмноження бактерій
Деякі бактерії немає статевого процесу і розмножуються лише рівновеликим бінарним поперечним розподілом чи брунькуванням. Для однієї групи одноклітинних ціанобактерій описано множинний поділ (ряд швидких послідовних бінарних поділів, що призводить до утворення від 4 до 1024 нових клітин). Для забезпечення необхідної для еволюції та пристосування до мінливого навколишнього середовища пластичності генотипу у них існують інші механізми.При розподілі більшість грампозитивних бактерій та нитчастих ціанобактерій синтезують поперечну перегородку від периферії до центру за участю мезосом. Грамнегативні бактерії діляться шляхом перетяжки: на місці розподілу виявляється викривлення ЦПМ, що поступово збільшується, і клітинної стінки всередину. При брунькуванні на одному з полюсів материнської клітини формується і росте нирка, материнська клітина виявляє ознаки старіння і зазвичай не може дати більше 4 дочірніх. Ниркування є у різних груп бактерій і, ймовірно, виникало кілька разів у процесі еволюції.
У бактерій спостерігається і статеве розмноження, але у найпримітивнішій формі. Статеве розмноження бактерій відрізняється від статевого розмноження еукаріотів тим, що у бактерій не утворюються гамети і не відбувається злиття клітин. Однак найголовніша подіястатевого розмноження, саме обмін генетичним матеріалом, відбувається й у разі. Цей процес називається генетичною рекомбінацією. Частина ДНК (дуже рідко вся ДНК) клітини-донора переноситься у клітину-реципієнт, ДНК якої генетично відрізняється від ДНК донора. При цьому перенесена ДНК замінює частину ДНК реципієнта. У процесі заміщення ДНК беруть участь ферменти, що розщеплюють та знову з'єднують ланцюги ДНК. При цьому утворюється ДНК, яка містить гени обох батьківських клітин. Таку ДНК називають рекомбінантною. У потомства чи рекомбінантів, спостерігається помітне розмаїття ознак, викликане усуненням генів. Така різноманітність ознак дуже важлива для еволюції і є головною перевагою статевого розмноження. Відомі 3 способи одержання рекомбінантів. Це – в порядку їх відкриття – трансформація, кон'югація та трансдукція.
Наука та життя // Ілюстрації
Золотистий стафілокок.
Спірили.
Трипаносома.
Ротавіруси.
Ріккетсія.
Єрсинії.
Лейшманії.
Сальмонелла.
Легіонели.
Ще 3000 років тому великий грек Гіппократ здогадався, що заразні хвороби спричиняються та переносяться живими істотами. Назвав він їх міазмами. Але око людини не могло їх розрізнити. Наприкінці XVII століття голландець А. Левенгук створив досить потужний мікроскоп, і лише тоді вдалося описати та замалювати самі різні формибактерій - одноклітинних організмів, багато з яких є збудниками різних інфекційних захворюваньлюдини. Бактерії - один із видів мікробів («мікроб» - від грец. «мікрос» - малий і «біос» - життя), щоправда, найчисленніший.
Після відкриття мікробів та вивчення їхньої ролі в житті людини виявилося, що світ цих дрібних організмів дуже різноманітний і потребує певної систематизації та класифікації. І сьогодні фахівці використовують систему, згідно з якою перше слово у назві мікроорганізму означає рід, а друге – видову назву мікроба. Ці імена (зазвичай латинські чи грецькі) - «розмовляючі». Так, в імені одних мікроорганізмів відображені деякі найбільш яскраві особливостіїх будови, зокрема форми. До цієї групи, перш за все, належать бактерії.За формою всі бактерії поділяються на кулясті - коки, паличкоподібні - власне бактерії та звивисті - спірили та вібріони.
Кулясті бактерії- хвороботворні коки (від грец. «Коккус» - зерно, ягода), мікроорганізми, що відрізняються один від одного розташуванням клітин після їх поділу.
Найчастіше їх зустрічаються:
- стафілококи(від грец. «стафіле» - виноградне гроно і «коккус» - зерно, ягода), що отримали таку назву через характерної форми- скупчення, що нагадує грона винограду. Найбільш хвороботворною дією має вигляд цих бактерій стафілококкус ауреус(«золотистий стафілокок», оскільки утворює скупчення золотистого кольору), що викликає різні гнійні захворювання та харчові інтоксикації;
- стрептококи(від грец. «Стрептос» - ланцюжок), клітини яких після поділу не розходяться, а утворюють ланцюжок. Ці бактерії - збудники різних запальних захворювань(ангіна, бронхопневмонія, отит, ендокардит та інші).
Паличкоподібні бактерії, або палички,- це мікроорганізми циліндричної форми(Від грец. «бактеріон» - паличка). Від їхнього імені і походить назва всіх таких мікроорганізмів. А ось ті бактерії, які утворюють суперечки ( захисний шар, що оберігає від несприятливих впливів навколишнього середовища), називаються бацилами(Від лат. «бацилюм» - паличка). До спороутворюючих паличок відноситься бацила сибірки, страшної хвороби, відомої з давніх часів.
Звивисті форми бактерій - це спіралі. Наприклад, спірили(Від лат. «Спіра» - вигин) являють собою бактерії, що мають форму спірально вигнутих паличок з двома-трьома завитками. Це нешкідливі мікроби, крім збудника «хвороби укусу щурів» (судоку) в людини.
Своєрідна форма відображена і в назві мікроорганізмів, що належать до сімейства спірохет(Від латів. «Спіра» - вигин і «Хате» - грива). Наприклад, представники сімейства лептоспіривідрізняються незвичайною формоюу вигляді тонкої нитки з дрібними, тісно розташованими завитками, що робить їх схожими на тонку звивисту спіраль. Та й сама назва «лептоспіра» так і перекладається – «вузька спіраль» або «вузький завиток» (від грец. «лептос» – вузький і «спера» – звивина, завиток).
Коринебактерії(збудники дифтерії та листериозу) мають на кінцях характерні булавоподібні потовщення, на що і вказує назву цих мікроорганізмів: від лат. «Корин» - булава.
Сьогодні всі відомі віруситакож згруповані в пологи та сімейства, у тому числі і на підставі їхньої будови. Віруси такі маленькі, що для того, щоб їх розглянути в мікроскоп, він повинен бути набагато сильнішим, ніж звичайний оптичний. Електронний мікроскоп збільшує у сотні тисяч разів. Ротавірусиотримали назву від латинського слова «рота» - колесо, оскільки вірусні частинки під електронним мікроскопом виглядають як маленькі коліщата з товстою втулкою, короткими спицями та тонким ободом.
А назва сімейства коронавірусівпояснюється наявністю ворсинок, які прикріплюються до віріону за допомогою вузького стебла та розширюються до віддаленого кінця, нагадуючи сонячну корону під час затемнення.
Назва деяких мікроорганізмів пов'язана з назвою органу, який вони вражають або хвороби, яку вони викликають. Наприклад, назва «менінгококи»утворено від двох грецьких слів: «менінгос» - мозкова оболонка, оскільки саме її переважно вражають ці мікроби, і «коккус» - зерно, що вказує на приналежність їх до кулястих бактерій - коків. Від грецького слова «пневмон» (легка) утворена назва «пневмококи»- Ці бактерії викликають захворювання легень. Риновіруси- збудники заразного нежитю, звідси і назва (від грец. «Рінос» - ніс).
Походження назви у ряду мікроорганізмів зумовлено й іншими характерними їх особливостями. Так, відмінна рисавібріонів - бактерій у формі короткої вигнутої палички - здатність до швидких коливальних рухів. Їхня назва утворена від французького слова «вібрер»- вібрувати, вагатися, звиватися. Серед вібріонів найбільш відомий збудник холери, який так і називається "холерний вібріон".
Бактерії роду протеус(протей) відносяться до так званих мікробів, які для когось небезпечні, а для когось немає. У зв'язку з цим їх назвали ім'ям морського божества з давньогрецької міфології - Протеуса, якому приписувалася здатність довільно змінювати свій вигляд.
Великим вченим встановлюють пам'ятники. Але іноді пам'ятниками стають і назви мікроорганізмів, які вони відкрили. Наприклад, мікроорганізми, що займають проміжне положення між вірусами та бактеріями, були названі «рикетсії»в честь американського дослідникаХоварда Тейлора Ріккетса (1871-1910), який загинув від висипного тифу щодо збудника цього захворювання.
Збудників дизентерії ґрунтовно вивчив японський учений К. Шига у 1898 році, на його честь згодом вони і отримали свою родову назву. "Шигели".
Бруцели(збудники бруцельозу) названо на честь англійського військового лікаря Д. Брюса, який у 1886 році вперше зумів виділити ці бактерії.
Бактерії, об'єднані в рід «єрсинії»,названо на ім'я відомого швейцарського вченого А. Єрсена, який відкрив, зокрема, збудника чуми - ієрсинія пестис.
На ім'я англійського лікаря В. Лейшмана названо найпростіші одноклітинні організми (збудники лейшманіозу) лейшманії,докладно описані ним 1903 року.
З ім'ям американського патолога Д. Сальмона пов'язана родова назва «сальмонели», паличкоподібної кишкової бактерії, що викликає такі захворювання, як сальмонельоз та черевний тиф.
А німецькому вченому Т. Ешеріху завдячують своєю назвою ешерихії- кишкові палички, вперше виділені та описані ним у 1886 році.
У походження назви деяких мікроорганізмів певну роль відіграли обставини, за яких їх було виявлено. Наприклад, родова назва «легіонели»з'явилося після спалаху у 1976 році у Філадельфії серед делегатів з'їзду Американського легіону (організація, що об'єднує громадян США – учасників міжнародних воєн) важкого респіраторного захворювання, причиною якого стали ці бактерії, – вони передавалися через кондиціонер. А віруси Коксакібули вперше виділені у хворих на поліомієліт дітей у 1948 році в селищі Коксакі (США), звідси і назва.
Оточують нас усюди. Багато хто з них дуже потрібний і корисний людині, а багато хто навпаки, викликає страшні захворювання.
Чи знаєте Ви, яких форм бувають бактерії? А як вони розмножуються? А чим харчуються? Бажаєте дізнатися?
.сайт) допоможе Вам знайти у цій статті.
Форми та розміри бактерій
Більшість бактерій – це одноклітинні організми. Вони відрізняються великою різноманітністю форм. Залежно від форми бактерій дано і назви. Наприклад, бактерії округлої форми називаються коками (усім відомі стрептококи та стафілококи), бактерії у вигляді паличок називаються бацилами, псевдомонадами або клостридіями (до бактерій такої форми відноситься знаменита туберкульозна паличкаабо паличка Коха). Можуть бактерії мати форму спіралек, тоді їхні імена спірохети, вібрилиабо спірили. Не так часто, але трапляються бактерії у формі зірочок, різних багатокутників чи інших геометричних фігур.Бактерії зовсім не великі, їх розміри коливаються від половини до п'яти мікрометрів. Найбільша бактерія має розмір сімсот п'ятдесят мікрометрів. Після виявлення нанобактерій виявилося, що їх розміри набагато менші, ніж раніше уявляли вчені. Однак, на сьогоднішній день, нанобактерії не надто добре вивчені. Деякі вчені навіть сумніваються у їхньому існуванні.
Агрегати та багатоклітинні організми
Бактерії можуть прикріплюватися одна до одної за допомогою слизу, утворюючи клітинні агрегати. При цьому кожна окрема бактерія є самодостатнім організмом, життєдіяльність якого ніяк не залежить від приклеєних до неї родичів. Іноді буває так, що бактерії приклеюються для того, щоб здійснити якусь загальну функцію. Деякі бактерії, як правило, нитчастої форми можуть утворювати і багатоклітинні організми.Як вони рухаються?
Є бактерії, які самі не в змозі пересуватися, але є й такі, які мають спеціальні пристрої для пересування. Одні бактерії пересуваються за допомогою джгутиків, інші вміють ковзати. Як бактерії ковзають, поки не до кінця зрозуміло. Є думка, що бактерії виділяють спеціальний слиз, який полегшує ковзання. А ще є бактерії, які вміють «пірнати». Для того, щоб опуститися в глибину будь-якого рідкого середовища, такий мікроорганізм може змінювати свою щільність. Щоб бактерія почала рух у якомусь напрямі, вона має отримати роздратування.живлення
Є бактерії, які можуть харчуватися лише органічними сполуками, а є такі, які можуть переробляти неорганіку в органіку і після цього використовувати для потреб. Енергію бактерії одержують трьома способами: з використанням дихання, бродіння або фотосинтезу.Розмноження
Щодо розмноження бактерій можна сказати, що він теж не відрізняється однорідністю. Є бактерії, які не діляться на підлогу і розмножуються простим поділом чи брунькуванням. Деякі ціанобактерії мають здатність до множинного поділу, тобто за один прийом вони можуть видати до тисячі «новонароджених» бактерій. Є й бактерії, які розмножуються статевим способом. Звичайно ж, у них все це відбувається дуже просто. Але при цьому дві бактерії передають новій клітині свої генетичні дані – це Головна особливістьстатевого розмноженняБактерії, безсумнівно, заслуговують на Вашу увагу не тільки тому, що викликають безліч хвороб. Ці мікроорганізми були першими живими істотами, котрі населили нашу планету. Історія бактерій на Землі налічує майже чотири мільярди років! Найдавнішими з існуючих на сьогоднішній день є ціанобактерії, вони з'явилися три з половиною мільярди років тому.
Випробувати на собі корисні властивості бактерій Ви можете завдяки фахівцям Тяньші, які розробили для Вас
Бактерії — найдавніша група організмів із нині існуючих Землі. Перші бактерії з'явилися, ймовірно, понад 3,5 млрд років тому і протягом майже мільярда років були єдиними живими істотами на нашій планеті. Оскільки це були перші представники живої природи, їхнє тіло мало примітивну будову.
Згодом їх будова ускладнилася, але й досі бактерії вважаються найпримітивнішими одноклітинними організмами. Цікаво, деякі бактерії й нині ще зберегли примітивні риси своїх древніх предків. Це спостерігається у бактерій, що мешкають у гарячих сірчаних джерелах та безкисневих мулах на дні водойм.
Більшість бактерій безбарвна. Тільки деякі пофарбовані в пурпуровий або в зелений колір. Але колонії багатьох бактерій мають яскраве забарвлення, яка обумовлюється виділенням забарвленої речовини в навколишнє середовищеабо пігментування клітин.
Першовідкривачем світу бактерій був Антоній Левенгук - голландський дослідник природи 17 століття, вперше створив досконалу лупу-мікроскоп, що збільшує предмети в 160-270 разів.
Бактерії відносять до прокаріотів і виділяють до окремого царства — Бактерії.
Форма тіла
Бактерії - численні та різноманітні організми. Вони різняться формою.
| Назва бактерії | Форма бактерії | Зображення бактерії |
| Кокі | Куляста | |
| Бацила |  | Паличкоподібна |
| Вібріон | Вигнута у вигляді коми | |
| Спірила |  | Спіралеподібна |
| Стрептококи |  | Ланцюжок з коків |
| Стафілококи |  | Грона коків |
| Диплококи | Дві круглі бактерії, ув'язнені в одній слизовій капсулі |
Способи пересування
Серед бактерій є рухомі та нерухомі форми. Рухливі пересуваються рахунок хвилеподібних скорочень чи з допомогою джгутиків (скручені гвинтоподібні нитки), які з особливого білка флагеллина. Джгутиків може бути один чи кілька. Розташовуються вони в одних бактерій на одному кінці клітини, в інших - на двох або по всій поверхні.
Але рух притаманне і багатьом іншим бактеріям, у яких джгутики відсутні. Так, бактерії, покриті зовні слизом, здатні до ковзного руху.
У деяких позбавлених джгутиків водних та ґрунтових бактерій у цитоплазмі є газові вакуолі. У клітині може бути 40-60 вакуолей. Кожна їх заповнена газом (імовірно — азотом). Регулюючи кількість газу у вакуолях, водні бактерії можуть занурюватися в товщу води або підніматися на її поверхню, а ґрунтові бактерії пересуватися в капілярах ґрунту.
Місце проживання
У силу простоти організації та невибагливості бактерії широко поширені у природі. Бактерії виявлені скрізь: у краплі навіть найчистішої джерельної води, у крупинках ґрунту, у повітрі, на скелях, у полярних снігах, пісках пустель, на дні океану, у видобутій із величезної глибини нафти і навіть у воді гарячих джерел із температурою близько 80ºС. Мешкають вони на рослинах, плодах, у різних тварин і людини в кишечнику, ротової порожнинина кінцівках, на поверхні тіла.
Бактерії — найдрібніші та найчисленніші живі істоти. Завдяки малим розмірам вони легко проникають у будь-які тріщини, щілини, пори. Дуже витривалі та пристосовані до різним умоваміснування. Переносять висушування, сильні холоди, нагрівання до 90 С, не втрачаючи при цьому життєздатність.
Практично немає місця Землі, де не зустрічалися б бактерії, але у різних кількостях. Умови життя бактерій різноманітні. Одним з них необхідний кисень повітря, інші його не потребують і здатні жити в безкисневому середовищі.
У повітрі бактерії піднімаються у верхні шари атмосфери до 30 км. і більше.
Особливо багато їх у ґрунті. У 1 р. ґрунту можуть утримуватися сотні мільйонів бактерій.
У воді: у поверхневих шарах води відкритих водойм. Корисні водяні бактерії мінералізують органічні залишки.
У живих організмах: хвороботворні бактерії потрапляють у організм із довкілля, але у сприятливих умовах викликаю захворювання. Симбіотичні живуть в органах травлення, допомагаючи розщеплювати та засвоювати їжу, синтезують вітаміни.
Зовнішня будова
Клітина бактерії одягнена особливою щільною оболонкою - клітинною стінкою, яка виконує захисну та опорну функції, а також надає бактерії постійну, характерну для неї форму. Клітинна стінка бактерії нагадує оболонку рослинної клітини. Вона проникна: через неї поживні речовини вільно проходять у клітину, а продукти обміну речовин виходять у довкілля. Часто поверх клітинної стінки у бактерій виробляється додатковий захисний шар слизу – капсула. Товщина капсули може багато разів перевищувати діаметр самої клітини, але може бути і дуже невеликий. Капсула - не обов'язкова частина клітини, вона утворюється залежно від умов, у які потрапляють бактерії. Вона оберігає бактерію від висихання.
На поверхні деяких бактерій є довгі джгутики (один, два або багато) або короткі тонкі ворсинки. Довжина джгутиків може значно перевищувати розмітки тіла бактерії. За допомогою джгутиків та ворсинок бактерії пересуваються.
Внутрішня будова
Усередині клітини бактерії знаходиться густа нерухома цитоплазма. Вона має шарувату будову, вакуолей немає, тому різні білки (ферменти) та запасні поживні речовини розміщуються у самій речовині цитоплазми. Клітини бактерій немає ядра. У центральній частині їх клітини сконцентровано речовину, яка несе спадкову інформацію. Бактерії, нуклеїнова кислота- ДНК. Але ця речовина не оформлена у ядро.
Внутрішня організація бактеріальної клітини складна і має свої специфічні особливості. Цитоплазма відокремлюється від клітинної стінки цитоплазматичної мембраною. У цитоплазмі розрізняють основну речовину, або матрикс, рибосоми і невелику кількість мембранних структур, що виконують різні функції (аналоги мітохондрій, ендоплазматичної мережі, апарату Гольджі). У цитоплазмі клітин бактерій часто містяться гранули різної форми та розмірів. Гранули можуть складатися з сполук, які є джерелом енергії та вуглецю. У бактеріальній клітині трапляються і крапельки жиру.
У центральній частині клітини локалізована ядерна речовина - ДНК, не відмежована від цитоплазми мембраною. Це аналог ядра – нуклеоїд. Нуклеоїд не має мембрани, ядерця і набору хромосом.
Способи харчування
У бактерій спостерігаються різні способи харчування. Серед них є автотрофи та гетеротрофи. Автотрофи – організми, здатні самостійно утворювати органічні речовини для свого харчування.
Рослини потребують азоту, але самі засвоюють азот повітря не можуть. Деякі бактерії з'єднують молекули азоту, що містяться в повітрі, з іншими молекулами, в результаті чого виходять речовини, доступні для рослин.
Ці бактерії поселяються в клітинах молодого коріння, що призводить до утворення на коренях потовщень, званих бульбочками. Такі бульби утворюються на коренях рослин сімейства бобових та деяких інших рослин.
Коріння дає бактеріям вуглеводи, а бактерії корінням - такі речовини, що містять азот, які можуть бути засвоєні рослиною. Їхнє співжиття взаємовигідне.
Коріння рослин виділяє багато органічних речовин(цукри, амінокислоти та інші), якими харчуються бактерії. Тому в шарі ґрунту, що оточує коріння, поселяється особливо багато бактерій. Ці бактерії перетворюють відмерлі залишки рослин на доступні для рослини речовини. Цей шар ґрунту називають ризосферою.
Існує кілька гіпотез про проникнення бульбочкових бактерій у тканини кореня:
- через пошкодження епідермальної та корової тканини;
- через кореневі волоски;
- лише через молоду клітинну оболонку;
- завдяки бактеріям-супутникам, які продукують пектинолітичні ферменти;
- завдяки стимуляції синтезу В-індолілоцтової кислоти з триптофану, що завжди є в кореневих виділеннях рослин.
Процес впровадження бульбочкових бактерій у тканину кореня і двох фаз:
- інфікування кореневих волосків;
- процес утворення бульбочок.
У більшості випадків клітина, що впровадилася, активно розмножується, утворює так звані інфекційні нитки і вже у вигляді таких ниток переміщається в тканини рослини. Бульбякові бактерії, що вийшли з інфекційної нитки, продовжують розмножуватися в тканині господаря.
Рослинні клітини, що наповнюються швидко розмножуються клітинами бульбочкових бактерій, починають посилено ділитися. Зв'язок молодої бульбочки з коренем бобової рослини здійснюється завдяки судинно-волокнистим пучкам. У період функціонування бульбочки зазвичай щільні. До моменту прояву оптимальної активності бульби набувають рожевого забарвлення (завдяки пігменту легоглобіну). Фіксувати азот здатні лише ті бактерії, які містять легоголобін.
Бактерії бульбочок створюють десятки та сотні кілограмів азотних добрив на гектарі ґрунту.
Обмін речовин
Бактерії відрізняються одна від одної обміном речовин. В одних він йде за участю кисню, в інших без його участі.
Більшість бактерій харчуються готовими органічними речовинами. Лише деякі з них (синьо-зелені, або ціанобактерії) здатні створювати органічні речовини з неорганічних. Вони зіграли важливу рольу накопиченні кисню у атмосфері Землі.
Бактерії вбирають речовини ззовні, розривають їх молекули на частини, із цих частин збирають свою оболонку і поповнюють свій вміст (так вони ростуть), а непотрібні молекули викидають назовні. Оболонка та мембрана бактерії дозволяє їй вбирати тільки потрібні речовини.
Якби оболонка та мембрана бактерії були повністю непроникними, у клітину не потрапили б жодні речовини. Якби вони були проникними всім речовин, вміст клітини перемішалося б із середовищем — розчином, у якій живе бактерія. Для виживання бактерії необхідна оболонка, яка потрібні речовини пропускає, а непотрібні – ні.
Бактерія поглинає живильні речовини, що знаходяться поблизу неї. Що відбувається згодом? Якщо вона може самостійно пересуватися (рухаючи джгутик або виштовхуючи слиз назад), то вона переміщається, поки не знайде необхідні речовини.
Якщо вона рухатися не може, то чекає, поки дифузія (здатність молекул однієї речовини проникати в гущавину молекул іншої речовини) не принесе до неї необхідні молекули.
Бактерії разом із іншими групами мікроорганізмів виконують величезну хімічну роботу. Перетворюючи різні сполуки, вони одержують необхідну для їхньої життєдіяльності енергію та поживні речовини. Процеси обміну речовин, способи добування енергії та потреби у матеріалах для побудови речовин свого тіла у бактерій різноманітні.
Інші бактерії всі потреби у вуглеці, необхідному для синтезу органічних речовин тіла, задовольняють рахунок не органічних сполук. Вони називаються автотроф. Автотрофні бактерії здатні синтезувати органічні речовини із неорганічних. Серед них розрізняють:
Хемосинтез
Використання променистої енергії – найважливіший, але не єдиний шляхстворення органічної речовини з вуглекислого газу та води. Відомі бактерії, які як джерело енергії для такого синтезу використовують не сонячне світло, а енергію хімічних зв'язків, що відбуваються в клітинах організмів при окисленні деяких неорганічних сполук - сірководню, сірки, аміаку, водню, азотної кислоти, закисних сполук заліза та марганцю. Утворену з використанням цієї хімічної енергії органічну речовину використовують для побудови клітин свого тіла. Тому такий процес називають хемосинтезом.
Найважливішу групу хемосинтезуючих мікроорганізмів становлять бактерії, що нітрифікують. Ці бактерії живуть у ґрунті та здійснюють окислення аміаку, що утворився при гнитті органічних залишків, до азотної кислоти. Остання, що реагує з мінеральними сполуками ґрунту, перетворюються на солі азотної кислоти. Цей процес відбувається у дві фази.
Залізобактерії перетворюють закисне залізо на окисне. Утворений гідроокис заліза осідає і утворює так звану болотяну залізну руду.
Деякі мікроорганізми існують рахунок окислення молекулярного водню, забезпечуючи цим автотрофний спосіб харчування.
Характерною особливістю водневих бактерій є здатність перемикатися на гетеротрофний спосіб життя при забезпеченні їх органічними сполуками та відсутності водню.
Таким чином, хемоавтотрофи є типовими автотрофами, оскільки самостійно синтезують з неорганічних речовин необхідні органічні сполуки, а не беруть їх у готовому виглядіз інших організмів, як гетеротрофи. Від фототрофних рослин хемоавтотрофні бактерії відрізняються повною незалежністю від світла як джерела енергії.
Бактеріальний фотосинтез
Деякі пігментовмісні серобактерії (пурпурні, зелені), що містять специфічні пігменти - бактеріохлорофіл, здатні поглинати сонячну енергію, з допомогою якої сірководень у тому організмах розщеплюється і віддає атоми водню на відновлення відповідних сполук. Цей процес має багато спільного з фотосинтезом і відрізняється лише тим, що у пурпурових та зелених бактерій донором водню є сірководень (зрідка – карбонові кислоти), а у зелених рослин – вода. У тих та інших відщеплення та перенесення водню здійснюється завдяки енергії поглинених сонячних променів.
Такий бактеріальний фотосинтез, який відбувається без виділення кисню, називається фоторедукцією. Фоторедукція вуглекислого газу пов'язана з перенесенням водню не від води, а від сірководню:
6СО 2 +12Н 2 S + hv → С6Н 12 О 6 +12S = 6Н 2 О
Біологічне значення хемосинтезу та бактеріального фотосинтезу в масштабах планети відносно невелике. Тільки хемосинтезуючі бактерії відіграють істотну роль у процесі кругообігу сірки в природі. Поглинаючись зеленими рослинамиу формі солей сірчаної кислоти, сірка відновлюється та входить до складу білкових молекул. Далі при руйнуванні відмерлих рослинних і тваринних залишків гнильними бактеріями сірка виділяється у вигляді сірководню, який окислюється серобактеріями до вільної сірки (або сірчаної кислоти), що утворює в ґрунті доступні для рослини сульфіти. Хемо- та фотоавтотрофні бактерії мають істотне значення у кругообігу азоту та сірки.
Спороутворення
Усередині бактеріальної клітини утворюються суперечки. У процесі спороутворення бактеріальна клітина зазнає ряду біохімічних процесів. У ній зменшується кількість вільної води, знижується ферментативна активність. Це забезпечує стійкість суперечок до несприятливих умов довкілля (високої температури, високої концентрації солей, висушування та інших.). Спороутворення властиве лише невеликій групі бактерій.
Суперечки — це не обов'язкова стадія життєвого циклу бактерій. Спороутворення починається лише за браку поживних речовин чи накопиченні продуктів обміну. Бактерії у вигляді суперечок можуть довгий часперебувати у стані спокою. Спори бактерій витримують тривале кип'ятіння та дуже тривале проморожування. При настанні сприятливих умов суперечки проростає і стає життєздатною. Спору бактерій - це пристосування до виживання у несприятливих умовах.
Розмноження
Розмножуються бактерії розподілом однієї клітини на дві. Досягши певного розміру, бактерія поділяється на дві однакові бактерії. Потім кожна з них починає харчуватися, росте, ділиться тощо.
Після подовження клітини поступово утворюється поперечна перегородка, та був дочірні клітини розходяться; у багатьох бактерій у певних умовах клітини після поділу залишаються пов'язаними до характерних груп. При цьому залежно від напрямку площини поділу та числа поділів з'являються різні форми. Розмноження брунькуванням зустрічається у бактерій як виняток.
За сприятливих умов розподіл клітин у багатьох бактерій відбувається через кожні 20-30 хвилин. При такому швидкому розмноженніпотомство однієї бактерії за 5 діб здатне утворити масу, якою можна заповнити всі моря та океани. Простий підрахунок показує, що за добу може утворитися 72 покоління (720 000 000 000 000 000 000 клітин). Якщо перевести у вагу – 4720 тонн. Однак у природі цього немає, оскільки більшість бактерій швидко гинуть під впливом сонячного світла, при висушуванні, нестачі їжі, нагріванні до 65-100ºС, внаслідок боротьби між видами тощо.
Бактерія (1), що поглинула достатньо їжі, збільшується в розмірах (2) і починає готуватися до розмноження (розподілу клітини). Її ДНК (у бактерії молекула ДНК замкнута в кільце) подвоюється (бактерія виготовляє копію цієї молекули). Обидві молекули ДНК (3,4) виявляються прикріплені до стінки бактерії і при подовженні бактерії розходяться в сторони (5,6). Спочатку ділиться нуклеотид, потім цитоплазма.
Після розходження двох молекул ДНК на бактерії з'являється перетяжка, яка поступово поділяє тіло бактерії на дві частини, у кожній з яких є молекула ДНК (7).
Буває (у сінної палички), дві бактерії злипаються, і між ними утворюється перемичка (1,2).
По перемичці ДНК із однієї бактерії переправляється до іншої (3). Опинившись в одній бактерії, молекули ДНК сплітаються, злипаються у деяких місцях (4), після чого обмінюються ділянками (5).
Роль бактерій у природі
Колообіг
Бактерії - найважливіша ланка загального круговороту речовин у природі. Рослини створюють складні органічні речовини з вуглекислого газу, води та мінеральних солей ґрунту. Ці речовини повертаються у ґрунт із відмерлими грибами, рослинами та трупами тварин. Бактерії розкладають складні речовини на прості, які використовують рослини.
Бактерії руйнують складні органічні речовини відмерлих рослин та трупів тварин, виділення живих організмів та різні покидьки. Живлячись цими органічними речовинами, сапрофітні бактерії гниття перетворюють їх на перегній. Це своєрідні санітари нашої планети. Таким чином, бактерії беруть активну участь у кругообігу речовин у природі.
Ґрунтоутворення
Оскільки бактерії поширені практично повсюдно і зустрічаються у величезній кількості, вони багато в чому визначають різні процеси, що відбуваються в природі. Восени опадає листя дерев і чагарників, відмирають надземні пагони трав, опадають старі гілки, іноді падають стовбури старих дерев. Все це поступово перетворюється на перегній. 1 см 3 . поверхневого шару лісового ґрунту містяться сотні мільйонів сапрофітних ґрунтових бактерій кількох видів. Ці бактерії перетворюють перегній на різні мінеральні речовини, які можуть бути поглинені з ґрунту корінням рослин.
Деякі грунтові бактерії здатні поглинати азот із повітря, використовуючи його у процесах життєдіяльності. Ці азотофіксуючі бактерії живуть самостійно або поселяються в корінні бобових рослин. Проникнувши в коріння бобових, ці бактерії викликають розростання клітин коренів та утворення на них бульбочок.
Ці бактерії виділяють азотні сполуки, які використовують рослини. Від рослин бактерії одержують вуглеводи та мінеральні солі. Таким чином, між бобовою рослиною та бульбочковими бактеріями існує тісний зв'язок, корисний як одному, так і іншому організму. Це носить назву симбіозу.
Завдяки симбіозу з бульбочковими бактеріями бобові рослини збагачують ґрунт азотом, сприяючи підвищенню врожаю.
Поширення у природі
Мікроорганізми поширені повсюдно. Виняток становлять лише кратери вулканів, що діють, і невеликі майданчики в епіцентрах підірваних. атомних бомб. Ні низькі температуриАнтарктики, ні киплячі струмені гейзерів, ні насичені розчини солей у соляних басейнах, ні сильна інсоляція гірських вершин, ні жорстке опромінення атомних реакторів не заважають існуванню та розвитку мікрофлори. Всі живі істоти постійно взаємодіють із мікроорганізмами, будучи часто не лише їхніми сховищами, а й розповсюджувачами. Мікроорганізми - аборигени нашої планети, які активно освоюють найнеймовірніші природні субстрати.
Мікрофлора ґрунту
Кількість бактерій у ґрунті надзвичайно велика — сотні мільйонів та мільярдів особин в 1 грамі. У ґрунті їх значно більше, ніж у воді та повітрі. Загальна кількістьбактерій у ґрунтах змінюється. Кількість бактерій залежить від типу ґрунтів, їх стану, глибини розташування шарів.
На поверхні ґрунтових частинок мікроорганізми розташовуються невеликими мікроколоніями (по 20-100 клітин у кожній). Часто вони розвиваються в товщах згустків органічної речовини, на живих та відмираючих коренях рослин, у тонких капілярах і всередині грудочок.
Мікрофлора ґрунту дуже різноманітна. Тут зустрічаються різні фізіологічні групи бактерій: бактерії гниття, нітрифікуючі, азотфіксуючі, серобактерії та ін. Серед них є аероби та анаероби, спорові та не спорові форми. Мікрофлора - один із факторів утворення ґрунтів.
Сферою розвитку мікроорганізмів у грунті є зона, що примикає до коріння живих рослин. Її називають ризосферою, а сукупність мікроорганізмів, які у ній, — ризосферной мікрофлорою.
Мікрофлора водойм
Вода природне середовище, де у великій кількості розвиваються мікроорганізми Основна маса їх потрапляє у воду із ґрунту. Чинник, що визначає кількість бактерій у воді, наявність у ній поживних речовин. Найбільш чистими є води артезіанських свердловин та джерельні. Дуже багаті на бактерії відкриті водоймища, річки. Найбільша кількістьБактерій знаходиться в поверхневих шарах води, ближче до берега. При віддаленні від берега та збільшенні глибини кількість бактерій зменшується.
Чиста вода містить 100-200 бактерій на 1 мл., а забруднена - 100-300 тис. і більше. Багато бактерій у донному мулі, особливо у поверхневому шарі, де бактерії утворюють плівку. У цій плівці багато сіро- та залізобактерій, які окислюють сірководень до сірчаної кислоти і тим самим запобігають замору риби. У мулі більше спороносних форм, тоді як у воді переважають неспороносні.
За видовим складом мікрофлора води подібна до мікрофлори грунту, але зустрічаються і специфічні форми. Руйнуючи різні покидьки, що у воду, мікроорганізми поступово здійснюють так зване біологічне очищення води.
Мікрофлора повітря
Мікрофлора повітря менш численна, ніж мікрофлора грунту та води. Бактерії піднімаються в повітря з пилом, деякий час можуть бути там, а потім осідають на поверхню землі і гинуть від нестачі живлення або під дією ультрафіолетових променів. Кількість мікроорганізмів у повітрі залежить від географічної зони, місцевості, пори року, забрудненістю пилом та ін. Кожна порошинка є носієм мікроорганізмів. Найбільше бактерій у повітрі над промисловими підприємствами. Повітря сільської місцевості чистіше. Найбільш чисте повітрянад лісами, горами, сніговими просторами. Верхні шари повітря містять менше бактерій. У мікрофлорі повітря багато пігментованих та спороносних бактерій, які більш стійкі, ніж інші, до ультрафіолетових променів.
Мікрофлора організму людини
Тіло людини, навіть цілком здорової, завжди є носієм мікрофлори. При зіткненні тіла людини з повітрям та ґрунтом на одязі та шкірі осідають різноманітні мікроорганізми, у тому числі й патогенні (палички правця, газової гангрени та ін.). Найчастіше забруднюються відкриті частини людського тіла. На руках виявляють кишкові палички, стафілококи. У ротовій порожнині налічують понад 100 видів бактерій. Рот з його температурою, вологістю, живильними залишками - прекрасне середовище для розвитку мікроорганізмів.
Шлунок має кислу реакцію, тому переважна більшість мікроорганізмів у ньому гине. Починаючи з тонкого кишечникареакція стає лужною, тобто. сприятливою для бактерій. У товстих кишках мікрофлора дуже різноманітна. Кожна доросла людина виділяє щодня із екскрементами близько 18 млрд. бактерій, тобто. більше особин, ніж людей на земній кулі.
Внутрішні органи, що не з'єднуються із зовнішнім середовищем (мозок, серце, печінка, сечовий міхурта ін), зазвичай вільні від бактерій. У ці органи мікроби потрапляють лише під час хвороби.
Бактерії у кругообігу речовин
Мікроорганізми взагалі та бактерії зокрема грають велику рольв біологічно важливих кругообігах речовин на Землі, здійснюючи хімічні перетворення, абсолютно недоступні ні рослинам, ні тваринам. Різні етапи кругообігу елементів здійснюються організмами різного типу. Існування кожної окремої групи організмів залежить від хімічного перетворення елементів, яке здійснюється іншими групами.
Кругообіг азоту
Циклічне перетворення азотистих сполук грає першорядну роль постачанні необхідними формами азоту різних за харчовими потребами організмів біосфери. Понад 90% загальної фіксації азоту зумовлено метаболічною активністю певних бактерій.
Кругообіг вуглецю
Біологічне перетворення органічного вуглецю на вуглекислий газ, що супроводжується відновленням молекулярного кисню, потребує спільної метаболічної активності різноманітних мікроорганізмів. Багато аеробних бактерій здійснюють повне окислення органічних речовин. В аеробних умовах органічні сполуки спочатку розщеплюються шляхом зброджування, а органічні кінцеві продуктибродіння окислюються далі в результаті анаеробного дихання, якщо є неорганічні акцептори водню (нітрат, сульфат або 2).
Кругообіг сірки
Для живих організмів сірка доступна в основному у формі сульфатів розчинних або відновлених органічних сполук сірки.
Кругообіг заліза
У деяких водоймах з прісною водоюмістяться у високих концентраціях відновлені солі заліза. У таких місцях розвивається специфічна бактеріальна мікрофлора - залізобактерії, що окислюють відновлене залізо. Вони беруть участь у освіті болотних залізняку і водних джерел, багатих солями заліза.
Бактерії є найдавнішими організмами, що з'явилися близько 3,5 млрд років тому в археї. Близько 2,5 млрд. років вони домінували Землі, формуючи біосферу, брали участь у освіті кисневої атмосфери.
Бактерії є одними з найпростіше влаштованих живих організмів (крім вірусів). Вважають, що вони перші організми, що з'явилися на Землі.
У світі існує величезна кількість бактерій. Серед них є добрі, а є й погані. Якісь ми знаємо краще, інші гірші. У нашій статті ми підібрали список найвідоміших бактерій, що живуть серед нас і в нашому організмі. Стаття написана з часткою гумору, тому суворо не судіть.
Забезпечує "фейс - контроль" у твоїх нутрощах
Лактобактерії (Lactobacillus plantarum)що живуть у травному тракті людини з доісторичних часів, роблять велику і важливу справу. Як часник вампірів, вони відлякують хвороботворні бактерії, не даючи їм оселитись у твоєму животі і привести кишечник у розлад. Ласкаво просимо! Солоні огірки та помідори, квашена капуста зміцнять сили вибивала, але знай, що важкі тренування та стрес від фізичного навантаженняскорочують їхні лави. Додай до протеїновий коктейльтрохи чорної смородини. Ці ягоди знижують стрес від фітнесу за рахунок антиоксидантів, що містяться в них.
2. ЗАХИСНИК ПУЗА Helicobacter pylori
Зупинить напади голоду о 3 годині дня
Ще одні бактерії, що живуть у травному тракті, Helicobacter pylori, розвиваються з твого дитинства і допомагають підтримувати здорова вагапротягом усього життя, контролюючи гормони, які відповідають за почуття голоду! З'їдай по 1 яблуку щодня.
Ці фрукти виробляють у шлунку молочну кислоту, в якій не виживає більшість шкідливих бактерій, але яку люблять Helicobacter pylori. Однак тримай Н. pylori в рамках, вони можуть піти проти тебе і стати причиною виразки шлунка. Приготуй на сніданок яєчню зі шпинатом: нітрати з цього зеленого листя ущільнюють стінки шлунка, захищаючи його від надлишку молочної кислоти.
3. ГОЛОВНИЦЯ Pseudomonas aeruginosa
Любить душ, гарячі ванни та басейни
Яка живе в теплій водібактерія Pseudomonas aeruginosa забирається під шкіру черепа через пори волосяних фолікулів, викликаючи інфекцію, що супроводжується свербінням та болем у уражених ділянках.
Не хочеш натягувати шапочку для купання щоразу, коли приймаєш ванну? Велика кількістьбілка необхідно фолікулам, щоб бути здоровими та ефективно боротися з чужорідними тілами. Не забудь про жирні кислоти, які абсолютно необхідні для здорової шкіри голови. У цьому тобі допоможуть 4 банки консервованого тунцяабо 4 середні авокадо на тиждень. Більше не треба.
4. Шкідливі бактерії Corynebacterium minutissimum
Високотехнологічне найпростіше
Шкідливі бактерії можуть приховуватися в самих несподіваних місцях. Ось, наприклад, Corynebacterium minutissimum, що викликає висипання, дуже любить жити на тачскринах телефонів та планшетних комп'ютерів. Знищ їх!
Дивно, але ніхто досі не розробив безкоштовної програми, яка бореться з цими мікробами. Проте багато компаній виробляють чохли для телефонів і планшетників з антибактеріальним покриттям, яке гарантовано зупиняє розмноження бактерій. І намагайся не терти руки один про одного, коли сушиш їх після миття – це може знизити популяцію бактерій на 37%.
5. ВЛАСНИЙ НЕГІДНИК Escherichia coli
Хороша погана бактерія
Бактерія Escherichia coli вважається причиною десятків тисяч інфекційних захворювань щороку. Але вона завдає нам проблем, лише коли знаходить спосіб залишити товсту кишку і мутувати в хвороботворний штам. У нормі вона цілком корисна для життя і забезпечує організм вітаміном К, який підтримує здоров'я артерій, запобігаючи серцевим нападам.
Щоб тримати в вузді цю бактерію, що частенько мелькає в заголовках новин, включи в свій раціон бобові п'ять разів на тиждень. Клітковина бобів не розщеплюється, а рухається в товсту кишку, де Е. coli можуть бенкетувати на ній і продовжувати нормальний цикл розмноження. Найбільш багата клітковиною чорна квасоля, потім іделімська, або місяцеподібна і тільки потім - звична нам звичайна червона. Бобові не лише тримають бактерії під контролем, а й обмежують своєю клітковиною твій післяобідній апетит, а також підвищують ефективність засвоєння поживних речовин організмом.
6. Наривається Staphylococcusaureus
Поїдає молодість твоєї шкіри
Найчастіше фурункули та прищі викликані бактерією Staphylococcusaureus, яка живе на шкірі більшості людей. Прищі це, звичайно, малоприємно, але, проникнувши через пошкоджену шкіру всередину тіла, ця бактерія може викликати більше серйозні захворювання: пневмонію та менінгіт.
Природний антибіотик дерміцидин, токсичний цих бактерій, міститься у людському поті. Хоча б раз на тиждень включай у тренування високоінтенсивні вправи, намагаючись працювати на 85% від максимуму можливостей. І завжди користуйся чистим рушником.
7. МІКРОБ – НЕЖОРА Bifidobacterium animalis
® Живе у кисломолочних продуктах
Бактерії Bifidobacterium animalis населяють вміст банок з йогуртом, пляшок з кефіром, кислим молоком, ряженкою та іншими подібними продуктами. Вони скорочують час проходу їжі по товстій кишці на 21%. Їжа не застоюється, не відбувається утворення зайвих газів – ти з меншою ймовірністю пізнаєш проблему під кодовою назвою “Бенкет духу”.
Підживи бактерії, наприклад, бананом - з'їж його після обіду. А на сам обід чудово піде паста з артишоками та часником. Всі ці продукти багаті на фруктооліго – сахариди – Bifidobacterium animalis обожнює цей вид вуглеводів і їсть їх із задоволенням, після чого з не меншим задоволенням розмножується. А зі зростанням популяції зростають твої шанси на нормальне травлення.
Ми намагаємося дати максимально актуальну та корисну інформаціюдля вас та вашого здоров'я. Матеріали, розміщені на цій сторінці, мають інформаційний характер і призначені для освітніх цілей. Відвідувачі сайту не повинні використовувати їх як медичні рекомендації. Визначення діагнозу та вибір методики лікування залишається винятковою прерогативою вашого лікаря! Ми не несе відповідальності за можливі негативні наслідки, що виникли в результаті використання інформації, розміщеної на сайті
