Доклад интересные факты о бактериях 5 класс по биологии

Введение

В царстве прокариот
объединяются дояры, старейшие жители нашей планеты — бактерии, которых в
повседневной жизни часто называют микробами. Это очень старые организмы,
которые, по-видимому, появились около 3 миллиардов лет назад. Эти организмы
имеют клеточную структуру, но их генетический материал неразрывно связан с
оболочкой плазмы, т.е. у них нет декорированного ядра. Большинство из них
намного больше по размеру, чем вирусы. Ученые разделили царство прокариот,
исходя из важных особенностей жизни и особенно обмена веществ, на три царства:
Архибактерии, настоящие бактерии, оксифотобактерии.

Изучение структуры и
жизненных функций микроорганизмов находится в науке — микробиологии.

Трудно найти место в мире без
самых маленьких живых существ — бактерий. Они были найдены в струях гейзеров с
температурой около 105 , сверхсоленых озерах, как знаменитое Мертвое море.
Живые бактерии были обнаружены в вечной мерзлоте Арктики, где они жили 2-3 млн
лет. В океане на глубине 11 км; на высоте 41 км в атмосфере; на глубине
нескольких километров повсюду были обнаружены бактерии.

Бактерии совершенно здоровы в
воде, которая охлаждает ядерные реакторы; они остаются жизнеспособными после
получения дозы радиации, которая в 10 000 раз более смертельна для человека.
Они выдержали двухнедельное пребывание в глубоком вакууме; они не погибли в
открытом космосе, а находились там в течение 18 часов под смертельным
воздействием солнечной радиации.

Способ питания бактерий так
же разнообразен, как и условия их жизни. Возможно, нет никакого органического
вещества, которое не подходит для того, чтобы съесть ту или иную бактерию.
Некоторые бактерии, такие как зеленые растения, сами производят органические
вещества при солнечном свете. Только кислород, в отличие от растений, не
выделяется в ходе этого процесса (фотосинтез).

Среди бактерий есть паразиты,
которые, будучи заселены незнакомыми людьми, могут вызывать заболевания.
Существуют также хищные бактерии, которые «переплетают» устройства,
что-то вроде паутины, из своего многочисленного тела и ловят там свою добычу
(например, одноклеточные организмы).

Некоторые бактерии питаются
«несъедобными» веществами, такими как аммиак, соединения железа,
сера, сурьма.

Бактерии размножаются простым
делением на два. Каждые 20 минут, при благоприятных условиях, количество некоторых
бактерий может удваиваться. Если, например, только одна такая бактерия попадет
в организм человека, то через 12 часов она может стать на несколько миллиардов.

Долгое время люди жили
«бок о бок» с бактериями, так сказать, не зная об их существовании.
Первым человеком, который наблюдал за бактериями под микроскопом, была Антония
Ван Лювенхук в 1676 году (см. статью «Антония Ван Лювенхук»).

Можно ли увидеть бактерии
невооруженным глазом? Среди бактерий есть настоящие гиганты, например,
пурпурные серобактерии — до 1/20 мм длиной. Некоторые из этих бактерий можно
увидеть невооруженным глазом.

Большинство бактерий в десять
раз меньше. Но даже самые маленькие бактерии, когда они образуют большие
скопления, не стоят того, чтобы на них смотреть. Вместо одной бактерии на
поверхности культуральной среды в течение нескольких часов образуется колония
холмов, видимых невооруженным глазом. Когда опытный специалист посмотрит на
цвет и форму колонии, он сразу же увидит, с какими бактериями он имеет дело.

Есть желтые, красные и синие
бактерии. Выдающийся английский биолог Александр Флеминг любил делать цветные
рисунки в свободное время, а в качестве цвета он использовал … бактерии. Он
наложил питательный бульон с соответствующими бактериями на контуры рисунка,
разогрел рисунок и получил цветное изображение.

Какое строение имеет бактериальная клетка?

Как мы уже говорили выше, бактерия – одноклеточный организм, то есть она состоит из одной-единственной клетки.

Части бактериальной клетки и их функции:

Клеточная стенка. Она прочная и плотная, как скорлупа, но по составу отличается от оболочек растений. Клеточная стенка выполняет защитную функцию, также благодаря ей бактерия сохраняет постоянную форму.

Капсула. Часто поверх этой стенки клетки бактерий покрыты дополнительным защитным слоем слизи. Этот слой называют капсулой, и его толщина может превышать диаметр самой клетки во много раз, но у некоторых бактерий капсула, наоборот, очень тонкая и её можно разглядеть только в электронный микроскоп. Капсула есть не у всех бактерий, она не считается обязательной частью клетки. Капсула защищает бактерии от высыхания. Также благодаря слизистым капсула бактерии могут слипаться между собой.

Клеточная мембрана. Её функция – поддерживать целостность клетки защищать её от вредных воздействий. Также через мембрану осуществляется взаимосвязь с внешней средой.

Внутри бактерии располагается цитоплазма. Цитоплазмой называют всё содержимое клетки, за исключением клеточной мембраны и ядерного вещества. Цитоплазма обладает сложной и интересной структурой, которую можно разглядеть только через электронный микроскоп. Но в цитоплазме бактерий нет ядра и вакуолей, есть только рибосомы.

Роль цитоплазмы в том, чтобы осуществлять обмен веществ, то есть она регулирует поступление веществ в клетку извне и выделение наружу продуктов обмена. Также в цитоплазме могут какое-то время храниться запасные питательные вещества.

Ядерное вещество распределено в цитоплазме, иногда прикрепляется к клеточной мембране. Оно представляет собой органическую молекулу ДНК, содержащую наследственную информацию. Также его называют ядерным аппаратом или нуклеоидом (что означает «подобный ядру»)

У бактерий могут быть жгутики. Хотя они и похожи на отдельные органы, это части той же самой клетки. С их помощью бактерия может перемещаться.У некоторых бактерий нет жгутиков, а у других – один-два, а встречаются и такие, у которых десятки, а то и сотни жгутиков.

Рисунок 2. Бактериальная клетка

{"questions":,"items":}}}]}

Бактерии стафилококка жаждут человеческой крови

Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus)

Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) является распространенным видом бактерий, который поражает около 30 процентов всех людей. У некоторых людей он является частью микробиома (микрофлоры), и встречается как внутри организма, так и на коже или в полости рта. В то время как есть безвредные штаммы стафилококка, другие, такие как метициллинрезистентный золотистый стафилококк (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus), создают серьезные проблемы для здоровья, включая инфекции кожи, сердечно-сосудистые заболевания, менингит и болезни пищеварительной системы.

Исследователи Университета Вандербильта обнаружили, что бактерии стафилококка предпочитают кровь человека по сравнению с кровью животных. Эти бактерии неравнодушны к железу, которое содержится в гемоглобине, обнаруженном в эритроцитах. Золотистый стафилококк разрывает клетки крови, чтобы добраться до железа внутри них. Считается, что генетические вариации гемоглобина могут сделать одних людей более желанным для бактерий стафилококка, чем других.

Строение бактерий

Большинство представителей данного имеют всего одну клетку. Ее формы определяют тип, к которому можно отнести это простейшее:

  • сфера, шар – кокки;
  • прямая, как палочка, — бациллы;
  • спираль;
  • запятая – вибрионы;
  • извитые – спиротехи;
  • С- и О-образные.

Особым свойством данных микроорганизмов является отсутствие ядра, окруженного оболочкой. Но при этом вся информация, ДНК, расположена в конкретном месте, называемом нуклеоидом. Им дано название прокариоты, что значит «доядерные». Размер бактерии составляет от нескольких долей мкм до нескольких десятков мкм. Оболочка, которая окружает клетку, состоит из мембраны, клеточной стенки и слизистой капсулы, которая присутствует не у всех, но у большинства представителей прокариотов. Плазматическая мембрана контролирует поступление питательных веществ, в ней имеются углубления, покрытые, в свою очередь, пленками. Данные элементы выполняют роль органов дыхания, а так же управляют процессами попадания полезных веществ в клетку и вывода продуктов их переработки.

Клеточная стенка отвечает за защиту организма от негативного воздействия и придает форму. Слизистая капсула бережет от обезвоживания и представляет собой защитный покров.

Нуклеоид находится в центре клетки, он не имеет своей оболочки, но хранит ДНК – информацию в виде кольцевой молекулы, которая закреплена в одном месте. Он отвечает за протекание различных жизненных процессов в клетке. Окружает нуклеоид цитоплазма, в которой содержатся питательные вещества, рибосомы, участвующие в образовании белка, запасы полезных веществ для развития клетки, иногда присутствуют особые кольцевые  молекулы, участвующие в обмене генетическими данными между разными особями. В клетках некоторых представителей имеются компоненты, ответственные за наличие или отсутствие цвета у бактерии.

Некоторые одноклеточные  способны передвигаться за счет наличия у них жгутиков, которых может быть до 50 штук. Микроорганизмы, проживающие в почве или воде, могут иметь дополнительные элементы в цитоплазме, позволяющие двигаться в этих средах обитания.

Функции бактерий

Бактерии представляют собой организмы очень малых размеров, которые можно увидеть лишь под микроскопом. Микроорганизмы могут отличаться различной формой: булавовидной, круглой, овальной. При помощи микроскопа можно обнаружить, что бактерии лишены ядра, но имеют молекулы ДНК, реснички, клеточную стенку и мембрану.

Бактерии обитают повсеместно, способны выдерживать как малые, так и высокие температуры. Такие микроорганизмы имеют важнейшее значение в круговороте веществ на планете. Благодаря бактериям осуществляется преобразование остатков растений и животных в перегной и гумус, происходит очищение водоемов, переход опасных органических веществ в безопасные неорганические.

бактерия

Роль бактерий в природе

Круговорот

Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе. Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и минеральных солей почвы. Эти вещества возвращаются в почву с отмершими грибами, растениями и трупами животных. БактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More разлагают сложные вещества на простые, которые снова используют растения.

БактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы. Питаясь этими органическими веществами, сапрофитные бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More гниения превращают их в перегной. Это своеобразные санитары нашей планеты. Таким образом, бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More активно участвуют в круговороте веществ в природе.

Почвообразование

Поскольку бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More распространены практически повсеместно и встречаются в огромном количестве, они во многом определяют различные процессы, происходящие в природе. Осенью опадают листья деревьев и кустарников, отмирают надземные побеги трав, опадают старые ветки, время от времени падают стволы старых деревьев. Всё это постепенно превращается в перегной. В 1 см3. поверхностного слоя лесной почвы содержатся сотни миллионов сапрофитных почвенных бактерийБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More нескольких видов. Эти бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More превращают перегной в различные минеральные вещества, которые могут быть поглощены из почвы корнями растений.

Некоторые почвенные бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотофиксирующие бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни бобовых, эти бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков.

Эти бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерииБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между бобовым растением и клубеньковыми бактериямиБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Это явление носит название симбиоза.

Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериямиБактерии объединены в царство Eubacteria или Bacteria. Царство делят на несколько типов: Гр… More бобовые растения обогащают почву азотом, способствуя повышению урожая.

Значение в природе и для человека

Выше уже отмечалось большое значение многих видов бактерий (при процессах гниения и различных типах брожения), т.е. выполнение санитарной роли на Земле.

Бактерии также играют огромную роль в круговороте углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора, серы, кальция и других элементов. Многие виды бактерий способствуют активной фиксации атмосферного азота и переводят его в органическую форму, способствуя повышению плодородия почв

Особо важное значение имеют те бактерии, которые разлагают целлюлозу, являющиеся основным источником углерода для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов

Сульфатредуцирующие бактерии участвуют в образовании нефти и сероводорода в лечебных грязях, почвах и морях. Так, насыщенный сероводородом слой воды в Черном море является результатом жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий. Деятельность этих бактерий в почвах приводит к образованию соды и содового засоления почвы. Сульфатредуцирующие бактерии переводят питательные вещества в почвах рисовых плантаций в такую форму, которая становится доступной для корней этой культуры. Эти бактерии могут вызывать коррозию металлических подземных и подводных сооружений.

Благодаря жизнедеятельности бактерий почва освобождается от многих продуктов и вредных организмов и насыщается ценными питательными веществами. Бактерицидные препараты успешно используются для борьбы с многими видами насекомых-вредителей (кукурузным мотыльком и др.).

Многие виды бактерий используются в различных отраслях промышленности для получения ацетона, этилового и бутилового спиртов, уксусной кислоты, ферментов, гормонов, витаминов, антибиотиков, белково-витаминных препаратов и т.д.

Без бактерий невозможны процессы при дублении кожи, сушке листьев табака, выработке шелка, каучука, обработке какао, кофе, мочении конопли, льна и других лубоволокнистых растений, квашении капусты, очистке сточных вод, выщелачивании металлов и т.д.

Виды бактерий по форме

После многих лет изучения, микробиологи разделили подопытных на несколько групп, исходили они из визуальных различий. Так появились три основные группы (роды) микроорганизмов: кокки, бациллы, спириллы.

Кокки

Бактерии этого типа имеют шарообразную, а иногда несколько вытянутую форму. В процессе деления, как правило, выстраивают структуры, типичные для конкретных видов кокков. Так, например:

  • Стрептококки “строят” цепочку;
  • Диплококки “собираются” по двое;
  • Стафилококки — это расположенные в более-менее хаотичном порядке восемь и более бактерий.

В целом, кокки можно разделить на патогенные и условно патогенные, принимающие участие в формировании иммунной системы живых существ.

Стрептококки

Род шарообразных бактерий, живущих преимущественно в дыхательных путях (особенно “любят селиться” во рту и в носу), пищеварительном тракте и толстом кишечнике. Вызывают немалое количество трудно поддающихся лечению заболеваний. Самые известные из них:

  • Ангина
  • Скарлатина
  • Фарингит
  • Пневмония
  • Бронхит
  • Менингит

Стафилококки

Характеризуются умением клеток делиться сразу в нескольких плоскостях, по этой причине имеют форму виноградной грозди. Стафилококки — болезнетворные микробы, как правило, живут в носоглотке, ротовой полости и на коже. Эти бактерии могут выделять пигмент белого, желтого или золотистого цвета. Самый известный вид стафилококков — “Золотистый”. Характеристика этого паразита говорит о его возможности вызывать гнойные воспаления всех органов и тканей, нередко процесс протекает, не выходя на кожу, что особенно усложняет лечение болезни.

Диплококки

Этот подвид, как и все кокки, имеют круглую форму и чаще всего встречаются парами. Наиболее известные представители этого вида:

  • менингококк, вызывающий назофарингит или, что хуже, менингит;
  • гонококк — возбудитель гонореи, характеризующейся воспалением слизистых половых органов и их нагноением;
  • пневмококк — является причиной менингита, пневмонии или воспаления среднего уха.

Бацилла

Этот род бактерий выделяется особой палочковидной формой, умением образовывать споры, и насчитывает более двух сотен видов. Их также называют почвенными редуцентами или сапрофитами, которые выполняют функцию разрушителей отмерших тканей живых существ, перерабатывая их в неорганические или самые простые органические соединения.Вместе с тем, бациллы могут стать возбудителями заболеваний как у животных, так и у человека. Яркий тому пример — Сибирская язва.

Вибрион

Вибрионы имеют вид несколько загнутых палочек. Бактерии этого рода могут плодиться как в кислородной, так и бескислородной среде. Вибрионы могут вызывать заболевания у людей (самое известное – холера), спровоцировать кардиоваскулит, уретрит или воспаление жировой подкожной ткани. Некоторые из вибрионов опасны для животных, другие  — для рыб или моллюсков.

Спирилла

Свое название этот род бактерий получил благодаря своей форме, напоминающей спирали или дугообразные палочки, передвигающиеся благодаря жгутикам. Спирилл относят к сапрофитам, а излюбленные места их обитания — навозная жидкость, фекалии животных, стоячая вода, где активно протекают гнилостные процессы. Также они присутствуют в соленых и пресных водоемах.
Рис. 3. Многие бактерии размножаются бинарным делением (сравните с митозом и мейозом на этой схеме)

Питание бактерий

Бактерии возникли на заре формирования жизни на Земле. Именно они «открыли» различные способы питания. Лишь потом, с усложнением организмов, четко выделились два крупных царства: Растения и Животные. Они отличаются между собой в первую очередь по способу питания. Растения являются автотрофами, а животные — гетеротрофами. У бактерий же встречаются оба типа питания.

Питание — это способ получения клеткой или организмом необходимых органических веществ. Их можно получить из вне или синтезировать самостоятельно из неорганических веществ.

Автотрофные бактерии

Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества из неорганических. Процесс синтеза требует энергии. В зависимости от того, откуда автотрофные бактерии получают эту энергию их делят на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие.

Фотосинтезирующие бактерии используют энергию Солнца, улавливая его излучение. В этом они сходны с растениями. Однако, если у растений в процессе фотосинтеза выделяется кислород, то у большинства фотосинтезирующих бактерий он не выделяется. То есть бактериальный фотосинтез анаэробен. Также зеленый пигмент бактерий отличается от аналогичного пигмента растений и называется бактериохлорофиллом. У бактерий нет хлоропластов. В основном фотосинтезирующие бактерии обитают в водоемах (пресных и соленых).

Хемосинтезирующие бактерии для синтеза органических веществ из неорганических используют энергию различных химических реакций. Энергия выделяется не во всех реакциях, а только в экзотермических. Некоторые такие реакции протекают в бактериальных клетках. Так в нитрифицирующих бактериях протекает реакция окисления аммиака в нитриты и нитраты. Железобактерии окисляют закисное железо в окисное. Водородные бактерии окисляют молекулы водорода.

Гетеротрофные бактерии

Гетеротрофные бактерии не способны синтезировать органические вещества из неорганических. Поэтому вынуждены получать их из окружающей среды.

Бактерии, питающиеся органическими остатками других организмов (в том числе мертвыми телами), называются бактериями-сапрофитами. По-другому их называют бактериями гниения. Таких бактерий много в почве, где они разлагают перегной до неорганических веществ, которые впоследствии используются растениями. Молочнокислые бактерии питаются сахарами, превращая их в молочную кислоту. Маслянокислые бактерии разлагают органические кислоты, углеводы, спирты до масляной кислоты.

Клубеньковые бактерии живут в корнях растений и питаются за счет органических веществ живого растения. Однако они связывают азот из воздуха и обеспечивают им растение. То есть в данном случае имеет место симбиоз. Другие гетеротрофные бактерии-симбионты обитают в пищеварительном аппарате животных, помогая переваривать пищу.

Существует много бактерий-паразитов. Такие бактерии живут в других живых организмах, питаются за их счет и наносят вред организму-хозяину.

Разнообразие по формам

Выделяют три основных группы:

  • шаровидные;
  • палочковидные;
  • спиралевидные.

Шаровидные

Кокки, клетки которых имеют форму правильного шара, вытянутого, похожие на кофейное зерно, бобы. Данный тип микроорганизмов не имеет жгутиков, не могут они образовывать споры. При этом их можно обнаружить почти в любом месте:

  • в почве;
  • в продуктах питания;
  • в воздухе.

При попадании в среду, богатую питательными веществами, запускается активный процесс деления. Одни из их представителей микрококки, которые можно встретить очень часто. Могут быть одиночными или собираться в небольшие группы. Для их жизнедеятельности необходим кислород. Они не влияют на ткани и организмы, где обнаруживаются, таким образом, они не патогенны для живых существ и могут быть обнаружены на слизистых человека и поверхности кожи.

Представители шарообразных, вызывающие серьезные заболевания у человека, — диплококки. Встречаются по двое. К ним относятся менингококки, при обнаружении которых в организме необходимо срочно приступать к лечению.

Палочковидные

При рассмотрении их в микроскопе можно отметить их сходство с палочками размером не более 10 мкм. Некоторые представители способны образовывать споры, — бациллы и клостридии.  Диплобактерии располагаются попарно, стрептобактерии – цепочками.

Бациллы – самые распространённые представители. Многие из них активно применяются на службе у человека:

  • в текстильной промышленности;
  • получении бумаги;
  • выделке кожи;
  • пищевой промышленности;
  • сельском хозяйстве.

Например, сенная палочка, используется при производстве препарата по защите растений – фитоспорина.

Спиралевидные

Данный вид бактерий имеет изгибы, похож на штопор. Число и вид завитков определяют принадлежность этих простейших к одному типов:

  • вибрионы;
  • спириллы;
  • спирохеты.

Первые имеют один перегиб. У вторых  не много завитков, но их диаметр отличается большим размером. У третьих – количество завитков более 4.

К данному типу относится хеликобактерия, ставшая известной человечеству чуть более 30 лет назад. Кислая желудочная среда всегда считалась не пригодной для существования каких-то микроорганизмов. А хеликобактерия оказалась способной к существованию в таких агрессивных условиях. Исследования говорят о патогенной природе данного типа простейших из-за токсических веществ, которые он выделяет.

Как бактерии размножаются

Размножение бактерий происходит делением клетки надвое. Содержимое клетки разделяется перетяжкой пополам, и из одной клетки получаются две. Некоторые бактерии размножаются очень быстро, например, кишечная палочка делится примерно каждые 20-30 минут. При таком стремительном размножении потомство одной-единственной бактерии через сутки могло бы весить около двух тонн, а через 5 суток могло бы заполнить все моря и океаны Земли.

Рисунок 4

Этого не происходит из-за того, что очень многие бактерии погибают. Да, при всей их выносливости бактерии могут погибнуть от действия солнечного света, недостатка питательных веществ, при высушивании, нагревании, действии дезинфицирующих веществ и из-за других факторов.

Что происходит с бактериями при наступлении неблагоприятных условий?

Некоторые бактерии гибнут. Но многие виды бактерий способны образовывать особые клетки, которые называются споры (от греческого «спора», означающего «семя»).

Сначала клетка проходит подготовительный этап. Она прекращает расти, завершается синтез ДНК, изменяется обмен веществ клетки.

Затем начинается деление клетки, но не такое, как при размножении. Мембрана клетки отходит от оболочки к центру и отделяет часть цитоплазмы с нуклеоидом внутри. Образуется предспора (или проспора), окружённая двумя мембранами.

Затем предспора создаёт на своей поверхности ещё одну оболочку, более плотную и прочную.

На последнем этапе спора приобретает характерную форму, она становится термоустойчивой. Этот этап называется «созревание споры».

Какова роль спор в жизни бактерий? Как думаете?

Показать ответ

Скрыть

В таком виде споры могут сохраняться очень долго, выдерживая и очень низкие, и очень высокие температуры, они не погибают даже в кипящей воде. Если же спора попадает в благопритные условия, спора снова становится жизнеспособной бактерией.

Рисунок 5

Превращение бактерии в спору – это не размножение бактерий, так как в итоге из одной клетки получается также одна клетка

Важно знать, что не все бактерии способны образовывать споры

{"questions":}}}]}
{"questions":,"answer":}},"step":1,"hints":},{"content":"По каким признакам бактерий относят к прокариотам? <br />Бактерии –  `input-14` организмы, у которых нет `input-25`.","widgets":{"input-14":{"type":"input","inline":1,"answer":},"input-25":{"type":"input","inline":1,"answer":"ядра"}}},{"content":"Выберите отличия цианобактерий от растительных клеток`choice-42`","widgets":{"choice-42":{"type":"choice","options":["Наличие/отсуствие ядра","Строение и состав клеточной оболочки","Способность к фотосинтезу"],"explanations":,"answer":}}},{"content":"Назовите бактерии-автотрофы, в клетках которых содержится хлорофилл`input-76`","widgets":{"input-76":{"type":"input","answer":}},"step":1,"hints":}]}

Умножение

Бактериальная клетка начинает
делиться после завершения последовательных реакций, связанных с размножением ее
компонентов.

Быстрорастущие растения имеют
несколько точек репликации. Процесс репликации ДНК сопровождается разделением
цепочек синтеза ДНК клетки. Клеточные мезосомы играют важную роль в разделении
цепочек ДНК.

Во время деления рост клеток
замедляется и возобновляется после деления.

Конец репликации ДНК — это
момент, который инициирует деление клеток. Если синтез падает до окончания
репликации, процесс расщепления нарушается: ячейка перестает делиться и
увеличивается в длину. На примере E. Coli показано, что начало расщепления
требует наличия термолабильного белка и такого состояния между отдельными полиаминами
в клетке, что количество гнилостного вещества должно превышать количество
спермидина

Существуют доказательства важности фосфолипидов и аутолизинов в
процессе деления клеток

Механизм мезосомального
размножения, например, аппарат клеточной мембраны, до сих пор не изучен.
Предполагается, что мезосомы постепенно отделяются по мере роста бактериальной
клетки.

Когда бактериальная клетка
растет, рядом с мезосомой образуется клеточная перегородка. Образование
перегородки приводит к делению клеток. Вновь образованные дочерние клетки
отделены друг от друга. У некоторых бактерий образование перегородки не
приводит к делению клеток: образуются многокамерные клетки.

Несколько мутантов были
идентифицированы в E. кишечной палочки, в которой образовалась либо клеточная
перегородка, либо дополнительная перегородка возле клеточного полюса в
необычном месте, а также небольшие клетки (мини-клетки) размером 0,3-0,5 мкм на
линии перегородки с обычной локализацией. В мини-клетках обычно не хватает ДНК,
потому что нуклеоз не попадает в материнскую клетку, когда она делится. В связи
с отсутствием ДНК, мини-клетки используются в бактериальной генетике для
изучения экспрессии функции генов во внехромосомных генетических факторах и
других вопросов. После посева клеток в свежую культуральную среду бактерии
некоторое время не размножаются — эта фаза называется стационарной начальной
фазой или фазой задержки. Фаза замедления переходит в положительную фазу
ускорения. В этой фазе начинается деление бактерий. Когда скорость роста клеток
всей популяции достигает постоянного значения, начинается логарифмическая фаза
размножения. За логарифмической фазой следует отрицательная фаза ускорения, за
которой следует стационарная фаза. Количество жизнеспособных клеток в этой фазе
постоянно. За этим следует фаза вымирания популяции. Следующие влияния: Вид
культуры бактерий, возрастной состав культуры, состав культурной среды,
температура роста, аэрация и др.

Несмотря на постоянный рост
популяции бактерий в логарифмической фазе, отдельные клетки все еще находятся в
разных стадиях деления

Иногда важно синхронизировать рост всех клеток
популяции, т.е. поддерживать синхронную культуру

Простые методы синхронизации
включают изменение температурных условий или выращивание в условиях дефицита
питательных веществ. Сначала завод вводится в неоптимальные условия, затем его
заменяют на оптимальные. В этом случае все клетки популяции имеют синхронный
цикл расщепления, но синхронное расщепление клеток обычно не превышает 3-4
циклов.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Госманов Р.Г., Галиуллин А.К., Волков А.Х., Ибрагимова А.И. Микробиология: Учебное пособие. — 2-е изд., стер. — СПб.: Издательство «Лань», 2017. — 496 с.

2.

Гусев М.В., Минеева Л.А., Микробиология: Учебник. – 2-е издание. Москва, Издательство Московского университета, 1985 – 376 с.

3.

Емцев В. Т. Микробиология: учебник для вузов / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин – 5-е изд., переработанное и дополненное – Москва: Дрофа, 2005. – 445 с.

4.

Пилькевич Н.Б., Виноградов А.А., Боярчук Е.Д. Основы микробиологии: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – Луганск: Альма-матер, 2008. — 192 с.

Источники из сети интернет:
5.

Изображения (переработаны):
6.

bacterial soft rot (Pectobacterium carotovorum ssp. carotovorum) (Jones 1901) Hauben et al. 1999 emend. Gardan et al. 2003 by Paul Bachi

7.

fire blight (Erwinia amylovora) (Burrill) Winslow by Mary Ann Hansen

Свернуть
Список всех источников

Образование пор

Бактерии рода Bacillis
Clostnidium и Pesuifotoma Culum, а также некоторые виды кокков и спиралей,
могут образовывать споры (конечные споры) — сферические или устойчивые к
неблагоприятным факторам. Споры четко разбивают споры и хорошо видны под
световым микроскопом. Обычно в бактериальной клетке образуется только одна
спора. Однако в последнее время у одного вида Clostnidium были обнаружены
клетки с двумя и более спорами. Обычно образование спор начинается тогда, когда
бактерия испытывает недостаток питательных веществ или когда в среде
накапливается большое количество продуктов метаболизма бактерий. Поэтому споры
можно рассматривать как адаптацию организма к выживанию в неблагоприятных
условиях окружающей среды.

Происхождение спора зависит
от состояния роста. Споры могут оставаться живыми в условиях, в которых гибнут
вегетативные клетки, т.е. клетки, которые не вырабатывают спор. Большинство
спор хорошо переносится обезвоживанием, и многие споры не могут быть уничтожены
даже путем приготовления пищи в течение нескольких часов. Для их уничтожения
требуется температура пара 120  при
давлении 1атм (1,01*10  Па). В таких
условиях споры погибают через 20 минут. В сухом состоянии они погибают в
течение нескольких часов при сильном нагревании (до 150-160  ). Споры некоторых видов бактерий особенно
термостойкие. Общая схема спорообразования может быть проиллюстрирована
следующим образом. В результате неравномерного деления бактериальной клетки,
связанного с имплантацией цитоплазматической мембраны, нуклеоид отделяется небольшой
частью цитоплазмы. Полученная проория затем покрывается цитоплазматической
мембраной бактериальной клетки.

Таким образом, внутри клетки
появляется новая клетка-конкурент, окруженная двумя мембранами. Затем между
мембранами образуется корковый слой или кора, состоящая из специальных
пептидогликанских молекул.

Дальнейшим развитием споров
является формирование нескольких слоев спорных покрытий и их созревание.
Спортивные покрытия в основном синтезируются из вновь синтезированных
специальных белков, а также липидов и гликолипидов. Электронное
микроскопическое исследование ультратонких срезов многих бактерий показало, что
над оболочками спор образуется различная структура — экзеспор, часто состоящий
из нескольких слоев и иногда имеющий разную «форму». Диаметр спор
примерно равен диаметру ячейки, которая слегка расширяется и принимает форму
барабанной палочки. В других спорах образуются в середине клетки, что либо не
меняет ее форму (род Bacillis), либо расширяется в середине и принимает форму
веретена (род Clostnidium).

Когда споры созревают,
клеточная стенка вегетативной части клетки разрушается, и споры попадают в
окружающую среду. Если споры достигают благоприятных условий, они начинают
прорастать.

Прорастанию предшествует
поглощение воды спорами и последующее набухание. Затем под влиянием давления,
связанного с ростом, кожа отрывается и образуется трубка роста. За этим следует
удлинение высвобожденного бактериального организма и, наконец, деление уже
удлиненной клетки.

Бактериальные споры могут
существовать в спячке долгое время (десять, сто или даже тысячи лет).

Есть микроорганизмы, которые
относительно устойчивы к неблагоприятным условиям окружающей среды
(температура, кислотность, вентиляция и т.д.), клетки покоя — цистит — не
вызывают сомнений. Например, нитробактерии образуют цистит, который устойчив к
сушке и нагреву.

Известны и другие группы
неактивных клеток (микроспоры, миксобактерии, эндоскопы актиномицетов и т.д.).

Поражение в победоносной войне

Великим прорывом в борьбе с болезнетворными бактериями было открытие в 1928 году пенициллина — первого в мире антибиотика. Этот класс веществ способен подавлять рост и размножение бактерий. Первые успехи применения антибиотиков были огромными. Удавалось излечивать заболевания, которые ранее заканчивались летальным исходом. Однако бактерии обнаружили невероятную приспособляемость и умение видоизменяться таким образом, что имеющиеся антибиотики оказывались беспомощными в борьбе даже с простейшими инфекциями. Эта способность бактерий к мутации, стала настоящей угрозой для здоровья людей и привела к появлению неизлечимых инфекций (вызываемых супербактериями).

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Чтение - всему голова
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: