Baktériumok a nevüket. Rövid tájékoztató a baktériumokról

Milyen baktériumok léteznek: a baktériumok típusai, osztályozásuk

A baktériumok apró mikroorganizmusok, amelyek sok ezer évvel ezelőtt jelentek meg. A mikrobákat nem lehet szabad szemmel látni, de nem szabad megfeledkezni a létezésükről. Hatalmas számú bacilus létezik. A mikrobiológia tudománya ezek osztályozásával, tanulmányozásával, fajtáival, szerkezeti jellemzőivel és élettanával foglalkozik.

A mikroorganizmusokat tevékenységük típusától és funkciójuktól függően eltérően nevezik. Mikroszkóp alatt megfigyelheti, hogyan lépnek kapcsolatba ezek a kis lények egymással. Az első mikroorganizmusok meglehetősen primitív formájúak voltak, de fontosságukat semmi esetre sem szabad alábecsülni. A bacilusok kezdettől fogva fejlődtek, kolóniákat hoztak létre, és megpróbáltak túlélni a változó éghajlati viszonyok között. A különböző vibriók képesek aminosavak cseréjére a normális növekedés és fejlődés érdekében.

Ma nehéz megmondani, hogy ezeknek a mikroorganizmusoknak hány faja van a Földön (ez a szám meghaladja az egymilliót), de a leghíresebbeket és nevüket szinte minden ember ismeri. Nem számít, milyen mikrobák vannak, vagy hogy hívják őket, mindegyiknek van egy előnye - kolóniákban élnek, ami sokkal könnyebbé teszi számukra az alkalmazkodást és a túlélést.

Először is nézzük meg, milyen mikroorganizmusok léteznek. A legegyszerűbb osztályozás jó és rossz. Más szóval, azok, amelyek károsak az emberi szervezetre, számos betegséget okoznak, és azok, amelyek hasznosak. Ezután részletesen beszélünk arról, hogy melyek a fő hasznos baktériumok, és ismertetjük őket.

A mikroorganizmusokat alakjuk és jellemzőik alapján is osztályozhatja. Bizonyára sokan emlékeznek arra, hogy az iskolai tankönyvekben külön táblázat volt, amelyen különféle mikroorganizmusokat ábrázoltak, mellettük pedig a jelentés és a természetben betöltött szerepük volt. Többféle baktérium létezik:

• cocci - kis golyók, amelyek láncra hasonlítanak, mivel egymás után helyezkednek el;
• rúd alakú;
• spirilla, spirocheták (tekervény alakúak);
• vibrios.

Különböző formájú baktériumok

Korábban már említettük, hogy az egyik osztályozás a mikrobákat formájuk szerint típusokra osztja.

A Bacillus baktériumoknak is van néhány jellemzője. Léteznek például rúd alakú típusok hegyes rúddal, vastagított, lekerekített vagy egyenes végű. A rúd alakú mikrobák általában nagyon különbözőek, és mindig káoszban vannak, nem sorakoznak láncba (a streptobacillusok kivételével), és nem kötődnek egymáshoz (kivéve a diplobacillusokat).

A mikrobiológusok közé tartoznak a streptococcusok, a staphylococcusok, a diplococcusok és a gonococcusok a gömb alakú mikroorganizmusok közül. Ezek lehetnek golyópárok vagy hosszú láncok.

Az ívelt bacillusok a spirilla, a spirocheták. Mindig aktívak, de nem termelnek spórákat. A Spirilla biztonságos emberek és állatok számára. Megkülönböztetheti a spirillát a spirochetáktól, ha odafigyel a örvények számára, kevésbé tekert, végtagjaikon speciális flagellák találhatók.

A patogén baktériumok típusai

Például a coccusnak nevezett mikroorganizmusok egy csoportja, pontosabban a streptococcusok és a staphylococcusok valódi gennyes betegségek (furunculosis, streptococcus mandulagyulladás) okozóivá válnak.

Az anaerobok jól élnek és fejlődnek oxigén nélkül is; bizonyos típusú mikroorganizmusok számára az oxigén végzetessé válik. Az aerob mikrobáknak oxigénre van szükségük a fejlődéshez.

Az archaeák gyakorlatilag színtelen egysejtű szervezetek.

Óvakodni kell a kórokozó baktériumoktól, mert fertőzéseket okoznak, a Gram-negatív mikroorganizmusok ellenállónak számítanak az antitestekkel szemben. Nagyon sok információ áll rendelkezésre a talajról, a rothadó mikroorganizmusokról, amelyek károsak vagy hasznosak lehetnek.

Általánosságban elmondható, hogy a spirilla nem veszélyes, de egyes fajok sodokut okozhatnak.

A jótékony baktériumok típusai

Még az iskolások is tudják, hogy a bacilusok hasznosak és károsak lehetnek. Az emberek fülről ismernek néhány nevet (staphylococcus, streptococcus, pestisbacilus). Ezek olyan káros lények, amelyek nem csak a külső környezetbe, hanem az emberekbe is beleavatkoznak. Vannak mikroszkopikus bacilusok, amelyek ételmérgezést okoznak.

Mindenképpen hasznos információkat kell tudnia a tejsavról, az élelmiszerekről és a probiotikus mikroorganizmusokról. Például a probiotikumokat, más szóval jó szervezeteket gyakran használják gyógyászati ​​célokra. Megkérdezheti: minek? Nem engedik, hogy az emberben elszaporodjanak a káros baktériumok, erősítik a belek védő funkcióit, jó hatással vannak az emberi immunrendszerre.

A bifidobaktériumok szintén nagyon jótékony hatással vannak a belekre. A tejsavvibriók körülbelül 25 fajt tartalmaznak. Hatalmas mennyiségben megtalálhatók az emberi szervezetben, de nem veszélyesek. Éppen ellenkezőleg, megvédik a gyomor-bélrendszert a rothadó és más mikrobáktól.

Ha már a jókról beszélünk, nem szabad megemlíteni a streptomycetes hatalmas fajait. Ismerik azokat, akik kloramfenikolt, eritromicint és hasonló gyógyszereket szedtek.

Vannak mikroorganizmusok, például azotobacter. Hosszú évekig élnek a talajban, jótékony hatással vannak a talajra, serkentik a növények növekedését, megtisztítják a talajt a nehézfémektől. Nélkülözhetetlenek az orvostudományban, a mezőgazdaságban, az orvostudományban és az élelmiszeriparban.

A bakteriális variabilitás típusai

Természetüknél fogva a mikrobák nagyon ingatagok, gyorsan elpusztulnak, lehetnek spontánok vagy indukáltak. A baktériumok variabilitását nem részletezzük, mivel ez az információ sokkal érdekesebb azoknak, akik érdeklődnek a mikrobiológia és annak minden ága iránt.

Baktériumok típusai szeptikus tartályokhoz

A magánházak lakói megértik, hogy sürgősen meg kell tisztítani a szennyvizet, valamint a szemétmedencéket. Ma már gyorsan és hatékonyan tisztíthatja a lefolyókat a szeptikus tartályok speciális baktériumaival. Ez óriási megkönnyebbülés az ember számára, hiszen a csatornatisztítás nem kellemes feladat.

Már tisztáztuk, hol alkalmazzák a biológiai szennyvízkezelést, most pedig beszéljünk magáról a rendszerről. Laboratóriumban termesztik a szeptikus tartálybaktériumot, elpusztítják a szennyvíz kellemetlen szagát, fertőtlenítik a vízelvezető kutakat, üregeket, csökkentik a szennyvíz mennyiségét. Háromféle baktériumot használnak szeptikus tartályokhoz:

• aerobic;
• anaerob;
• élő (bioaktivátorok).

Nagyon gyakran az emberek kombinált tisztítási módszereket alkalmaznak. Szigorúan kövesse a terméken található utasításokat, biztosítva, hogy a vízszint elősegítse a baktériumok normális túlélését. Ne felejtse el legalább kéthetente egyszer használni a lefolyót, hogy enni adjon a baktériumoknak, különben elpusztulnak. Ne felejtse el, hogy a tisztítóporokból és folyadékokból származó klór elpusztítja a baktériumokat.

A legnépszerűbb baktériumok a Doctor Robic, a Septifos, a Waste Treat.

A vizeletben lévő baktériumok típusai

Elméletileg a vizeletben nem lehet baktérium, de különféle akciók és helyzetek után az apró mikroorganizmusok ott telepednek meg, ahol akarnak: a hüvelyben, az orrban, a vízben stb. Ha a tesztek során baktériumokat észlelnek, ez azt jelenti, hogy a személy vese-, húgyhólyag- vagy húgycsőbetegségben szenved. A mikroorganizmusok többféle módon is bejuthatnak a vizeletbe. A kezelés előtt nagyon fontos megvizsgálni és pontosan meghatározni a baktériumok típusát és a bejutási utat. Ezt biológiai vizelettenyésztéssel lehet meghatározni, amikor a baktériumokat kedvező élőhelyre helyezik. Ezt követően ellenőrizzük a baktériumok reakcióját különböző antibiotikumokra.

Kívánjuk, hogy mindig egészséges maradjon. Vigyázz magadra, moss rendszeresen kezet, óvd szervezetedet a káros baktériumoktól!

Mindenhol körülvesznek minket. Sok közülük nagyon szükséges és hasznos az emberek számára, de sokan éppen ellenkezőleg, szörnyű betegségeket okoznak.
Tudod, hogy a baktériumok milyen formában jönnek be? Hogyan szaporodnak? Mit esznek? Szeretnéd tudni?
.site) segít megtalálni ebben a cikkben.

A baktériumok alakja és mérete

A legtöbb baktérium egysejtű szervezet. A legkülönfélébb formájúak. A baktériumokat alakjuktól függően nevezik el. Például a kerek alakú baktériumokat coccusoknak (jól ismert streptococcusoknak és staphylococcusoknak), a rúd alakú baktériumokat bacilusoknak, pszeudomonádoknak vagy clostridiumoknak nevezik (az ilyen alakú baktériumok közé tartoznak a híres tuberculosis bacillus vagy Koch pálcája). Lehet-e a baktériumoknak spirál alakúak, majd a nevük spirocheták, vibrilek vagy spirilla. Nem túl gyakran, de előfordulnak csillagok, különféle sokszögek vagy más geometriai alakzatok alakú baktériumok.

A baktériumok egyáltalán nem nagyok, méretük féltől öt mikrométerig terjed. A legnagyobb baktérium hétszázötven mikrométeres. A nanobaktériumok felfedezése után kiderült, hogy méretük sokkal kisebb, mint azt a tudósok korábban elképzelték. A nanobaktériumokat azonban a mai napig nem vizsgálták jól. Egyes tudósok még a létezésüket is kétségbe vonják.

Aggregátumok és többsejtű szervezetek

A baktériumok nyálka segítségével kapcsolódhatnak egymáshoz, sejtaggregátumokat képezve. Ráadásul minden egyes baktérium önellátó szervezet, amelynek élettevékenysége semmilyen módon nem függ a hozzá ragadt rokonaitól. Néha megesik, hogy a baktériumok összetapadnak valamilyen közös funkció végrehajtása érdekében. Egyes baktériumok, általában fonalas, többsejtű organizmusokat is alkothatnak.

Hogyan mozognak?

Vannak olyan baktériumok, amelyek nem képesek maguktól mozogni, de vannak olyanok is, amelyek speciális mozgási eszközökkel vannak felszerelve. Egyes baktériumok flagella segítségével mozognak, míg mások csúszhatnak. A baktériumok csúszásának mikéntje még nem teljesen ismert. Úgy tartják, hogy a baktériumok speciális nyálkát választanak ki, amely megkönnyíti a csúszást. Vannak olyan baktériumok is, amelyek képesek „búvárkodni”. Annak érdekében, hogy bármely folyékony közeg mélyére leszálljon, egy ilyen mikroorganizmus megváltoztathatja a sűrűségét. Ahhoz, hogy egy baktérium bármilyen irányba mozoghasson, irritációt kell kapnia.

Táplálás

Vannak baktériumok, amelyek csak szerves vegyületekkel tudnak táplálkozni, és vannak olyanok, amelyek a szervetleneket szerves anyagokká tudják feldolgozni, majd felhasználni saját szükségleteikre. A baktériumok háromféleképpen nyernek energiát: légzés, fermentáció vagy fotoszintézis segítségével.

Reprodukció

A baktériumok szaporodásával kapcsolatban elmondhatjuk, hogy szintén nem egységes. Vannak baktériumok, amelyek nem osztódnak nemekre, és egyszerű osztódással vagy bimbózással szaporodnak. Egyes cianobaktériumok többszörös osztódásra is képesek, vagyis egy menetben akár ezer „újszülött” baktériumot is termelhetnek. Vannak olyan baktériumok is, amelyek szexuális úton szaporodnak. Persze mindezt nagyon primitíven teszik. Ugyanakkor két baktérium átviszi genetikai adatait az új sejtbe - ez a szexuális szaporodás fő jellemzője.

A baktériumok nem csak azért érdemlik meg a figyelmet, mert számos betegséget okoznak. Ezek a mikroorganizmusok voltak az első élőlények, amelyek betelepítették bolygónkat. A baktériumok története a Földön csaknem négymilliárd évre nyúlik vissza! A ma létező legősibb cianobaktériumok a cianobaktériumok, három és fél milliárd évvel ezelőtt jelentek meg.

Ön is megtapasztalhatja a baktériumok jótékony tulajdonságait a Tiens Corporation szakembereinek köszönhetően, akik az Ön számára fejlesztettek ki

A bakteriális szervezetet egyetlen sejt képviseli. A baktériumok formái változatosak. A baktériumok szerkezete eltér az állati és növényi sejtek szerkezetétől.

A sejtből hiányzik a sejtmag, a mitokondriumok és a plasztidok. Az örökletes információs DNS hordozója a sejt közepén található, hajtogatott formában. Azokat a mikroorganizmusokat, amelyeknek nincs valódi sejtmagjuk, prokariótáknak minősülnek. Minden baktérium prokarióta.

Becslések szerint ezeknek a csodálatos organizmusoknak több mint egymillió faja él a Földön. A mai napig körülbelül 10 ezer fajt írtak le.

A baktériumsejtnek fala, citoplazmatikus membránja, zárványokkal ellátott citoplazmája és nukleotidja van. A további struktúrák közül néhány sejtben flagella, pili (a felületen való tapadás és visszatartás mechanizmusa) és egy kapszula található. Kedvezőtlen körülmények között egyes baktériumsejtek képesek spórákat képezni. A baktériumok átlagos mérete 0,5-5 mikron.

A baktériumok külső szerkezete

Rizs. 1. A baktériumsejt felépítése.

Sejtfal

• A baktériumsejt sejtfala annak védelme és támogatása. Ez adja a mikroorganizmusnak sajátos formáját.
• A sejtfal áteresztő. A tápanyagok befelé haladnak, az anyagcseretermékek pedig áthaladnak rajta.
• Egyes baktériumtípusok speciális nyálkát termelnek, amely olyan kapszulára emlékeztet, amely megvédi őket a kiszáradástól.
• Egyes sejtekben flagellák (egy vagy több) vagy bolyhok vannak, amelyek segítik a mozgást.
• Baktériumsejtek, amelyek rózsaszínűnek tűnnek a Gram-festéskor ( gram-negatív), a sejtfal vékonyabb és többrétegű. Felszabadulnak a tápanyagok lebontását segítő enzimek.
• Gram-festéskor ibolyának tűnő baktériumok ( gram-pozitív), a sejtfal vastag. A sejtbe jutó tápanyagokat a periplazmatikus térben (a sejtfal és a citoplazma membrán közötti térben) hidrolitikus enzimek bontják le.
• A sejtfal felszínén számos receptor található. Sejtölők – fágok, colicinek és kémiai vegyületek – kapcsolódnak hozzájuk.
• A fali lipoproteinek bizonyos típusú baktériumokban antigének, úgynevezett toxinok.
• Hosszan tartó antibiotikum-kezelés és számos egyéb ok miatt egyes sejtek elvesztik membránjukat, de megtartják szaporodási képességüket. Lekerekített alakot kapnak - L-alakúak, és hosszú ideig megmaradhatnak az emberi testben (coccusok vagy tuberkulózisbacilusok). Az instabil L-formák képesek visszatérni eredeti formájukhoz (visszaállítás).

Rizs. 2. A fotón Gram-negatív baktériumok (balra) és Gram-pozitív baktériumok (jobbra) baktériumfalának szerkezete látható.

Kapszula

Kedvezőtlen környezeti viszonyok között a baktériumok kapszulát képeznek. A mikrokapszula szorosan tapad a falhoz. Csak elektronmikroszkóppal látható. A makrokapszulát gyakran patogén mikrobák (pneumococcusok) alkotják. A Klebsiella pneumoniae esetében a makrokapszula mindig megtalálható.

Rizs. 3. A képen pneumococcus. A nyilak jelzik a kapszulát (egy ultravékony szakasz elektronogramja).

Kapszulaszerű héj

A kapszulaszerű héj a sejtfalhoz lazán kapcsolódó képződmény. A bakteriális enzimeknek köszönhetően a kapszulaszerű héjat a külső környezetből származó szénhidrátok (exopoliszacharidok) borítják, ami biztosítja a baktériumok tapadását a különböző, akár teljesen sima felületekre is.

Például a streptococcusok az emberi testbe kerülve képesek a fogakhoz és a szívbillentyűkhöz tapadni.

A kapszula funkciói változatosak:

• védelem az agresszív környezeti feltételek ellen,
• az emberi sejtekhez való adhézió (ragadás) biztosítása,
• Az antigén tulajdonságokkal rendelkező kapszula élő szervezetbe kerülve toxikus hatást fejt ki.

Rizs. 4. A streptococcusok képesek megtapadni a fogzománchoz, és más mikrobákkal együtt fogszuvasodást okoznak.

Rizs. 5. A képen a mitrális billentyű reuma okozta károsodása látható. Az ok a streptococcusok.

Flagella

• Egyes bakteriális sejtekben flagellák (egy vagy több) vagy bolyhok vannak, amelyek segítik a mozgást. A flagellák tartalmazzák a flagellint összehúzó fehérjét.
• A flagellák száma eltérő lehet - egy, egy köteg flagella, flagella a sejt különböző végein vagy a teljes felületen.
• A mozgás (véletlenszerű vagy forgó) a flagella forgó mozgásának eredményeként történik.
• A flagellák antigén tulajdonságai toxikus hatással vannak a betegségekre.
• Azok a baktériumok, amelyeknek nincs flagellája, ha nyálka borítja, képesek siklani. A vízi baktériumok 40-60 nitrogénnel töltött vakuólumot tartalmaznak.

Búvárkodást és emelkedést biztosítanak. A talajban a baktériumsejt talajcsatornákon keresztül mozog.

Rizs. 6. A flagellum rögzítésének és működésének sémája.

Rizs. 7. A képen különböző típusú, lobogó mikrobák láthatók.

Rizs. 8. A képen különböző típusú, flagellált mikrobák láthatók.

Ittak

• Pili (villi, fimbriae) borítja a baktériumsejtek felszínét. A boholy egy spirálisan csavart vékony üreges fonal, fehérje természetű.
• Általános típus ivott adhéziót (tapadást) biztosítanak a gazdasejtekhez. Számuk hatalmas, több száztól több ezerig terjed. A csatolás pillanatától kezdve bármely .
• Szex ivott elősegíti a genetikai anyag átvitelét a donortól a recipienshez. Számuk sejtenként 1-4.

Rizs. 9. A képen E. coli látható. Flagella és pili láthatók. A fotó alagútmikroszkóppal (STM) készült.

Rizs. 10. A képen számos coccus pili (fimbria) látható.

Rizs. 11. A fotón egy baktériumsejt látható fimbriákkal.

Citoplazma membrán

• A citoplazmatikus membrán a sejtfal alatt található, és egy lipoprotein (legfeljebb 30% lipidek és legfeljebb 70% fehérjék).
• A különböző baktériumsejtek membrán lipidösszetétele eltérő.
• A membránfehérjék számos funkciót látnak el. Funkcionális fehérjék olyan enzimek, amelyeknek köszönhetően a citoplazma membránján különböző komponenseinek szintézise stb.
• A citoplazma membrán 3 rétegből áll. A foszfolipid kettős réteg globulinokkal van átitatva, amelyek biztosítják az anyagoknak a baktériumsejtbe történő szállítását. Ha működése megzavarodik, a sejt elpusztul.
• A citoplazma membrán részt vesz a sporulációban.

Rizs. 12. A képen jól látható egy vékony sejtfal (CW), egy citoplazmatikus membrán (CPM) és egy nukleotid a közepén (a Neisseria catarrhalis baktérium).

A baktériumok belső szerkezete

Rizs. 13. A fotón egy baktériumsejt felépítése látható. A baktériumsejt szerkezete eltér az állati és növényi sejtek szerkezetétől – a sejtből hiányzik a sejtmag, a mitokondriumok és a plasztidok.

Citoplazma

A citoplazma 75%-a víz, a maradék 25% ásványi vegyületek, fehérjék, RNS és DNS. A citoplazma mindig sűrű és mozdulatlan. Enzimeket, egyes pigmenteket, cukrokat, aminosavakat, tápanyagellátást, riboszómákat, mezoszómákat, granulátumokat és mindenféle egyéb zárványt tartalmaz. A sejt közepén egy anyag koncentrálódik, amely örökletes információt hordoz - a nukleoid.

Granulátum

A granulátumok olyan vegyületekből állnak, amelyek energia- és szénforrást jelentenek.

Mezoszómák

A mezoszómák sejtszármazékok. Különböző formájúak - koncentrikus membránok, hólyagok, csövek, hurkok stb. A mezoszómák kapcsolatban állnak a nukleoiddal. A sejtosztódásban és a sporulációban való részvétel a fő céljuk.

Nukleoid

A nukleoid a mag analógja. A cella közepén található. Összehajtott formában tartalmazza a DNS-t, az örökletes információ hordozóját. A feltekercselt DNS eléri az 1 mm hosszúságot. A baktériumsejt nukleáris anyagának nincs membránja, sejtmagja vagy kromoszómakészlete, és nem osztódik mitózissal. Osztás előtt a nukleotidot megkétszerezzük. Az osztódás során a nukleotidok száma 4-re nő.

Rizs. 14. A fotó egy baktériumsejt metszetét mutatja. A központi részben egy nukleotid látható.

Plazmidok

A plazmidok autonóm molekulák, amelyek kétszálú DNS gyűrűjébe tekerednek. Tömegük lényegesen kisebb, mint egy nukleotid tömege. Annak ellenére, hogy az örökletes információk a plazmidok DNS-ében vannak kódolva, nem létfontosságúak és nem szükségesek a baktériumsejt számára.

Rizs. 15. A fotón egy bakteriális plazmid látható. A fotó elektronmikroszkóppal készült.

Riboszómák

A baktériumsejt riboszómái részt vesznek a fehérje aminosavakból történő szintézisében. A baktériumsejtek riboszómái nem egyesülnek az endoplazmatikus retikulumban, mint a sejtmaggal rendelkező sejteké. A riboszómák gyakran válnak számos antibakteriális gyógyszer „célpontjává”.

Zárványok

A zárványok nukleáris és nem nukleáris sejtek anyagcseretermékei. Tápanyagkészletet képviselnek: glikogén, keményítő, kén, polifoszfát (valutin) stb. A zárványok festéskor gyakran más megjelenést kölcsönöznek, mint a festék színe. Deviza alapján diagnosztizálhatja.

A baktériumok alakjai

Azonosításukban (felismerésükben) nagy jelentősége van a baktériumsejt alakjának és méretének. A legelterjedtebb formák a gömb alakúak, a rúd alakúak és a csavart.

1. táblázat A baktériumok főbb formái.

Globuláris baktériumok

A gömb alakú baktériumokat coccusoknak nevezik (a görög coccus - gabona szóból). Egyenként, kettesben (diplococcusok), csomagokban, láncokban és szőlőfürtszerűen vannak elrendezve. Ez a hely a sejtosztódás módjától függ. A legkárosabb mikrobák a staphylococcusok és a streptococcusok.

Rizs. 16. A képen mikrococcusok vannak. A baktériumok kerekek, simaak, fehér, sárga és piros színűek. A természetben a mikrococcusok mindenütt jelen vannak. Az emberi test különböző üregeiben élnek.

Rizs. 17. A képen diplococcus baktériumok láthatók - Streptococcus pneumoniae.

Rizs. 18. A képen Sarcina baktériumok láthatók. A coccoid baktériumok csomagokban csoportosulnak össze.

Rizs. 19. A képen streptococcus baktériumok láthatók (a görög „streptos” - láncból).

Láncba rendezve. Számos betegség kórokozói.

Rizs. 20. A fotón a baktériumok „arany” staphylococcusok. Úgy elrendezve, mint „szőlőfürtök”. A fürtök arany színűek. Számos betegség kórokozói.

Rúd alakú baktériumok

A spórákat képző rúd alakú baktériumokat bacilusoknak nevezzük. Hengeres alakjuk van. Ennek a csoportnak a legkiemelkedőbb képviselője a bacilus. A bacilusok közé tartozik a pestis és a hemophilus influenzae. A pálcika alakú baktériumok végei lehetnek hegyesek, lekerekítettek, levágottak, kiszélesedhetnek vagy hasadtak. Maguk a rudak alakja lehet szabályos vagy szabálytalan. Elrendezhetők egyenként, kettőnként, vagy láncokat alkothatnak. Egyes bacillusokat coccocillusoknak neveznek, mert kerek alakjuk van. Ennek ellenére hosszúságuk meghaladja a szélességüket.

A Diplobacillus kettős rudak. Az antraxbacilusok hosszú szálakat (láncokat) képeznek.

A spórák kialakulása megváltoztatja a bacilusok alakját. A bacillusok közepén a vajsavbaktériumokban spórák képződnek, amelyek orsószerű megjelenést kölcsönöznek nekik. A tetanuszbacilusokban - a bacilusok végén, dobverő megjelenését kölcsönözve nekik.

Rizs. 21. A fotón egy pálcika alakú baktériumsejt látható. Több flagella látható. A fotó elektronmikroszkóppal készült. Negatív.

Rizs. 22. A képen rúd alakú baktériumok láthatók, amelyek láncokat alkotnak (anthraxbacillusok).

Rizs. 1. Az emberi test 90%-ban mikrobasejtekből áll. 500-1000 különböző típusú baktériumot vagy több billiónyi lakost tartalmaz, ami akár 4 kg össztömegnek felel meg.

Rizs. 2. A szájüregben élő baktériumok: Streptococcus mutánsok (zöld). Bakteroides gingivalis, parodontitist okoz (lila színű). Candida albicus (sárga színű). A bőr és a belső szervek candidiasisát okozza.

Rizs. 7. Mycobacterium tuberculosis. A baktériumok évezredek óta okoznak betegségeket emberekben és állatokban. A tuberkulózisbacilus rendkívül stabil a külső környezetben. Az esetek 95%-ában levegőben lévő cseppekkel terjed. Leggyakrabban a tüdőt érinti.

Rizs. 8. A diftéria kórokozója a corynebacteria vagy a Leffler-bacillus. Leggyakrabban a mandulák nyálkás rétegének hámjában, ritkábban a gégeben alakul ki. A gége duzzanata és a megnagyobbodott nyirokcsomók fulladáshoz vezethetnek. A kórokozó toxinja a szívizom, a vese, a mellékvesék és az ideg ganglionok sejtjeinek membránján rögzítve elpusztítja azokat.

Rizs. 9. Staphylococcus fertőzés kórokozói. A patogén staphylococcusok kiterjedt károsodást okoznak a bőrben és függelékeiben, számos belső szervet károsítanak, élelmiszer eredetű toxikus fertőzést, bélgyulladást és vastagbélgyulladást, szepszist és toxikus sokkot okoznak.

Rizs. 10. A meningococcusok a meningococcus fertőzés kórokozói. Az esetek 80%-a gyermekek. A fertőzést a baktériumok beteg és egészséges hordozóitól származó levegőcseppek továbbítják.

Rizs. 11. Bordetella pertussis.

Rizs. 12. A skarlát kórokozója a streptococcus pyogenes.

A víz mikroflórájának káros baktériumai

A víz számos mikroba élőhelye. 1 cm3 vízben akár 1 millió mikrobatest is megszámolható. A kórokozó mikroorganizmusok ipari vállalkozásokból, lakott területekről és állattartó telepekről jutnak a vízbe. A patogén mikrobákat tartalmazó víz forrás lehet vérhas, kolera, tífusz, tularemia, leptospirosis stb. Vibrio cholerae és elég hosszú ideig vízben maradhat.

Rizs. 13. Shigella. A kórokozók baciláris vérhasat okoznak. A Shigella elpusztítja a vastagbél nyálkahártyájának hámrétegét, súlyos vastagbélgyulladást okozva. Méreganyagaik hatással vannak a szívizomra, az ideg- és érrendszerre.

Rizs. 14. . A vibrációk nem pusztítják el a vékonybél nyálkahártya rétegének sejtjeit, hanem azok felszínén helyezkednek el. A koleragén nevű toxint választják ki, amelynek hatása a víz-só anyagcsere megzavarásához vezet, aminek következtében a szervezet napi 30 liter folyadékot veszít.

Rizs. 15. A szalmonella a tífusz és a paratífusz kórokozója. A vékonybél hámja és limfoid elemei érintettek. A vérárammal a csontvelőbe, a lépbe és az epehólyagba jutnak, ahonnan a kórokozók ismét a vékonybélbe jutnak. Az immungyulladás következtében a vékonybél fala megreped, hashártyagyulladás lép fel.

Rizs. 16. A tularemia kórokozói (kék coccobacteriumok). Befolyásolják a légutakat és a beleket. Képesek behatolni az emberi testbe az ép bőrön és a szem nyálkahártyáján, a nasopharynxen, a gégen és a belekben. A betegség sajátossága a nyirokcsomók károsodása (primer bubo).

Rizs. 17. Leptospira. Befolyásolják az emberi kapilláris hálózatot, gyakran a májat, a veséket és az izmokat. A betegséget fertőző sárgaságnak nevezik.

A talaj mikroflórájának káros baktériumai

"Rossz" baktériumok milliárdjai élnek a talajban. 1 hektárnyi területen 30 centiméter vastagságban akár 30 tonna baktérium is előfordulhat. Erőteljes enzimkészlettel rendelkeznek, részt vesznek a fehérjék aminosavakra történő lebontásában, ezáltal aktívan részt vesznek a bomlási folyamatokban. Ezek a baktériumok azonban sok bajt okoznak az embernek. E mikrobák tevékenységének köszönhetően az élelmiszer nagyon gyorsan megromlik. Az ember megtanulta megvédeni az eltartható élelmiszereket sterilizálással, sózással, dohányzással és fagyasztással. Ezen baktériumok bizonyos típusai még a sózott és fagyasztott ételeket is elronthatják. beteg állatoktól és emberektől kerülhet a talajba. Egyes baktériumok és gombák évtizedekig a talajban maradnak. Ezt elősegíti e mikroorganizmusok spóraképző képessége, amely hosszú évekig megvédi őket a kedvezőtlen környezeti feltételektől. A legveszélyesebb betegségeket okozzák - lépfene, botulizmus és tetanusz.

Rizs. 18. A lépfene kórokozója. Spóraszerű állapotban évtizedekig megmarad a talajban. Különösen veszélyes betegség. Második neve rosszindulatú karbunkulus. A betegség prognózisa kedvezőtlen.

Rizs. 19. A botulizmus kórokozója erős méreganyagot termel. Ennek a méregnek 1 mikrogrammja megöl egy embert. A botulinum toxin hatással van az idegrendszerre, a szemmotoros idegekre, egészen a bénulásig és a koponyaidegekig. A botulizmus okozta halálozási arány eléri a 60%-ot.

Rizs. 20. A gáz gangréna kórokozói nagyon gyorsan elszaporodnak a test lágy szöveteiben anélkül, hogy levegő jutna, súlyos elváltozásokat okozva. Spóraszerű állapotban a külső környezetben sokáig megmarad.

Rizs. 21. Putrefaktív baktériumok.

Rizs. 22. A rothasztó baktériumok által okozott kártétel az élelmiszerekben.

Káros baktériumok, amelyek károsítják a fát

Számos baktérium és gomba intenzíven lebontja a rostokat, és fontos egészségügyi szerepet tölt be. Vannak azonban köztük olyan baktériumok, amelyek súlyos betegségeket okoznak az állatokban. A penészgombák elpusztítják a fát. Fafestő gomba festeni a fát különböző színekben. Házi gomba korhadt állapotba vezeti a fát. A gomba létfontosságú tevékenysége következtében a faépületek elpusztulnak. E gombák tevékenysége nagy károkat okoz az állattartó épületek tönkretételében.

Rizs. 23. A képen látható, hogy a házi gomba hogyan pusztította el a fa padlógerendákat.

Rizs. 24. Fafoltozó gomba által érintett rönkök károsodott megjelenése (kékség).

Rizs. 25. Házi gomba Merulius Lacrimans. a – vatta micélium; b – fiatal termőtest; c – régi termőtest; d – régi micélium, zsinórok és fa rothadás.

Káros baktériumok az élelmiszerekben

A veszélyes baktériumokkal szennyezett termékek bélbetegségek forrásaivá válnak: tífusz, szalmonellózis, kolera, vérhas stb. Felszabaduló toxinok staphylococcusok és botulizmusbacilusok, mérgező fertőzéseket okoznak. A sajtokat és az összes tejterméket érintheti vajsavbaktériumok, amelyek vajsavas erjedést okoznak, aminek következtében a termékek kellemetlen szagúak és színűek. Ecetes rudak ecetsav erjedést okoz, ami savanyú borhoz és sörhöz vezet. Baktériumok és mikrococcusok, amelyek rothadást okoznak proteolitikus enzimeket tartalmaznak, amelyek lebontják a fehérjéket, ami bűzös szagot és keserű ízt ad a termékeknek. A termékek megsérülése következtében penészesedik penészgombák.

Rizs. 26. Penészgomba által érintett kenyér.

Rizs. 27. Penészgomba és rothasztó baktériumok által érintett sajt.

Rizs. 28. „Vad élesztő” Pichia pastoris. A kép 600x nagyítással készült. A sör legrosszabb kártevője. A természetben mindenhol megtalálható.

Káros baktériumok, amelyek lebontják az étkezési zsírokat

Vajsav mikrobák mindenhol vannak. 25 fajuk vajsavas erjedést okoz. Élettevékenység zsíremésztő baktériumok az olaj avasodásához vezet. Hatásukra a szójabab és a napraforgómag avasodik. A vajsavas erjedés, amelyet ezek a mikrobák okoznak, tönkreteszi a szilázst, és az állatállomány rosszul fogyasztja. A nedves gabona és széna pedig, vajsavmikrobákkal fertőzött, önmelegszik. A vajban lévő nedvesség jó környezet a szaporodáshoz. rothadó baktériumok és élesztőgombák. Emiatt az olaj nem csak kívül, hanem belül is romlik. Ha az olajat hosszú ideig tárolják, akkor leülepedhet a felületén. penészgombák.

Rizs. 29. A zsírbontó baktériumok által érintett kaviárolaj.

A tojást és tojástermékeket érintő káros baktériumok

A baktériumok és gombák a külső héj pórusain és annak sérülésein keresztül behatolnak a tojásokba. Leggyakrabban a tojás szalmonella baktériumokkal és penészgombákkal fertőzött, tojáspor - szalmonella és .

Rizs. 30. Romlott tojás.

Káros baktériumok a konzervekben

az emberek számára méreganyagok botulinum bacillus és perfringens bacillus. Spóráik nagy hőállóságot mutatnak, ami lehetővé teszi, hogy a mikrobák életképesek maradjanak a konzervek pasztőrözése után is. Az edény belsejében, oxigénhez való hozzáférés nélkül elkezdenek szaporodni. Így szén-dioxid és hidrogén szabadul fel, ami az edény megduzzadását okozza. Egy ilyen termék fogyasztása súlyos élelmiszer-toxikózist okoz, amelyet rendkívül súlyos lefolyás jellemez, és gyakran a beteg halálával végződik. A konzerv hús és zöldség csodálatos ecetsav baktériumok, Ennek eredményeként a konzerv tartalma megsavanyodik. A fejlesztés nem okoz puffadást a konzerveknél, mivel a staphylococcus nem termel gázokat.

Rizs. 31. Ecetsavbaktérium által érintett húskonzerv, melynek következtében a konzervdobozok tartalma megsavanyodik.

Rizs. 32. A megduzzadt konzervek tartalmazhatnak botulinum bacillusokat és perfringens bacillusokat. Az edényt szén-dioxid fújja fel, amelyet a baktériumok a szaporodás során bocsátanak ki.

Káros baktériumok a gabonatermékekben és a kenyérben

Anyarozsés a gabonákat megfertőző egyéb penészgombák a legveszélyesebbek az emberre. Ezeknek a gombáknak a méreganyagai hőstabilak, és a sütés nem pusztul el. Az ilyen termékek használata által okozott toxikózisok súlyosak. Kín, sújtott tejsav baktérium, kellemetlen ízű és sajátos szagú, csomós megjelenésű. A már megsütött kenyér érintett Bacillus subtilis(Bac. subtilis) vagy "gravitációs betegség". A bacilusok olyan enzimeket választanak ki, amelyek lebontják a kenyérkeményítőt, ami először a kenyérre nem jellemző szagban, majd a zsemlemorzsa ragadósságában és viszkózusságában nyilvánul meg. Zöld, fehér és fejes penész a már megsült kenyeret érinti. A levegőben terjed.

Rizs. 33. A képen lila anyarozs látható. Alacsony dózisú anyarozs súlyos fájdalmat, mentális zavarokat és agresszív viselkedést okoz. A nagy dózisú anyarozs fájdalmas halált okoz. Hatása az izomösszehúzódáshoz kapcsolódik gombás alkaloidok hatására.

Rizs. 34. Penészgomba micélium.

Rizs. 35. A zöld-, fehér- és nagypenészgombák spórái a levegőből a már megsült kenyérre eshetnek és megfertőzhetik azt.

Gyümölcsöket, zöldségeket és bogyókat károsító baktériumok

Gyümölcsök, zöldségek és bogyók magvak talajbaktériumok, penészgombákés élesztőgombák, amelyek bélfertőzést okoznak. A mikotoxin patulin, amely kiválasztódik a Penicillium nemzetséghez tartozó gombák, rákot okozhat az emberben. Yersinia enterocolitica yersiniosist vagy pszeudotuberkulózist okoz, amely a bőrt, a gyomor-bélrendszert és más szerveket és rendszereket érinti.

Rizs. 36. A bogyók károsodása penészgombák által.

Rizs. 37. Yersiniosis okozta bőrelváltozások.

A káros baktériumok táplálékkal, levegővel, sebekkel és nyálkahártyákkal jutnak be az emberi szervezetbe. A kórokozó mikrobák által okozott betegségek súlyossága az általuk termelt mérgektől és a tömeges elpusztulásukkor keletkező méreganyagoktól függ. Évezredek során számos olyan adaptációra tettek szert, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy behatoljanak egy élő szervezet szöveteibe, ott maradjanak, és ellenálljanak az immunitásnak.

A mikroorganizmusok szervezetre gyakorolt ​​káros hatásainak tanulmányozása és a megelőző intézkedések kidolgozása az ember feladata!

Cikkek a "Mit tudunk a mikrobákról" rovatbanLegnepszerubb

BAKTÉRIUMOK
az egysejtű mikroorganizmusok nagy csoportja, amelyet a membránnal körülvett sejtmag hiánya jellemez. Ugyanakkor a baktérium genetikai anyaga (dezoxiribonukleinsav vagy DNS) nagyon specifikus helyet foglal el a sejtben - egy zónát, amelyet nukleoidnak neveznek. Az ilyen sejtszerkezettel rendelkező szervezeteket prokariótáknak („prenukleáris”) nevezik, ellentétben az összes többivel - eukariótáknak („igazi nukleáris”), amelyek DNS-e a héjjal körülvett magban található. A korábban mikroszkopikus növényeknek tekintett baktériumokat ma a független Monera birodalomba sorolták be – a jelenlegi osztályozási rendszerben a növények, állatok, gombák és protisták mellett az öt egyike.

Fosszilis bizonyítékok. A baktériumok valószínűleg az élőlények legrégebbi ismert csoportja. A réteges kőszerkezetek - stromatolitok - egyes esetekben az archeozoikum (archeai) elejére keltezhetők, i.e. 3,5 milliárd éve keletkezett, - a baktériumok létfontosságú, általában fotoszintetizáló tevékenységének eredménye, az ún. kék-zöld algák. Hasonló struktúrák (karbonátokkal impregnált baktériumfilmek) ma is kialakulnak, főleg Ausztrália partjainál, a Bahamáknál, a Kaliforniai- és a Perzsa-öbölben, de ezek viszonylag ritkák és nem érnek el nagy méretet, mert a növényevő szervezetek, például a haslábúak. , táplálkozik belőlük. Napjainkban a stromatolitok főleg ott nőnek, ahol a víz magas sótartalma vagy egyéb okok miatt hiányoznak ezek az állatok, de a növényevő formák megjelenése előtt az evolúció során hatalmas méreteket értek el, amelyek a modern óceáni sekély víz lényeges elemét alkották. korallzátonyok. Néhány ősi kőzetben apró, elszenesedett gömböket találtak, amelyekről úgy vélik, hogy szintén baktériumok maradványai. Az első nukleárisok, i.e. eukarióta, a sejtek körülbelül 1,4 milliárd évvel ezelőtt baktériumokból fejlődtek ki.
Ökológia. A talajban, a tavak és óceánok fenekén – mindenütt, ahol a szerves anyagok felhalmozódnak – bőségesen előfordulnak baktériumok. Hidegben élnek, amikor a hőmérő éppen nulla felett van, és forró savas forrásokban, ahol a hőmérséklet meghaladja a 90 °C-ot. Egyes baktériumok nagyon magas sótartalmat tolerálnak; különösen ők az egyetlen élőlények a Holt-tengerben. A légkörben vízcseppekben vannak jelen, és ottani mennyiségük általában a levegő porosodásával korrelál. Így a városokban az esővíz sokkal több baktériumot tartalmaz, mint a vidéki területeken. A magashegységek és sarkvidékek hideg levegőjében kevés van belőlük, azonban még a sztratoszféra alsó rétegében is megtalálhatók 8 km-es magasságban. Az állatok emésztőrendszere sűrűn lakott baktériumokkal (általában ártalmatlan). Kísérletek kimutatták, hogy a legtöbb faj életéhez nem szükségesek, bár bizonyos vitaminokat képesek szintetizálni. A kérődzőknél (tehén, antilop, birka) és sok termesznél azonban részt vesznek a növényi táplálék emésztésében. Ezenkívül a steril körülmények között nevelt állatok immunrendszere nem fejlődik normálisan a bakteriális stimuláció hiánya miatt. A belek normál baktériumflórája az oda bejutó káros mikroorganizmusok visszaszorításában is fontos.

A BAKTÉRIUMOK FELÉPÍTÉSE ÉS ÉLETTEvékenysége

A baktériumok sokkal kisebbek, mint a többsejtű növények és állatok sejtjei. Vastagságuk általában 0,5-2,0 mikron, hosszuk 1,0-8,0 mikron. Egyes formák a szabványos fénymikroszkópok felbontásán (kb. 0,3 mikron) alig láthatók, de ismertek olyan fajok is, amelyek hossza meghaladja a 10 mikrométert és a szélessége is meghaladja a megadott határokat, és számos nagyon vékony baktérium is képes. hossza meghaladja az 50 mikront. A ceruzával jelölt pontnak megfelelő felületen ennek a királyságnak negyedmillió közepes méretű képviselője fér el.
Szerkezet. Morfológiai jellemzőik alapján a következő baktériumcsoportokat különböztetjük meg: coccusok (többé-kevésbé gömb alakúak), bacillusok (lekerekített végű rudak vagy hengerek), spirilla (merev spirálok) és spirocheták (vékony és hajlékony szőrszerű formák). Egyes szerzők hajlamosak az utolsó két csoportot egy spirillává egyesíteni. A prokarióták főként abban különböznek az eukariótáktól, hogy nincs kialakult sejtmag, és jellemzően csak egy kromoszóma van jelen – egy nagyon hosszú, kör alakú DNS-molekula, amely egy ponton kapcsolódik a sejtmembránhoz. A prokariótáknak nincsenek membránnal körülvett intracelluláris szervei, úgynevezett mitokondriumok és kloroplasztiszok. Az eukariótákban a mitokondriumok energiát termelnek a légzés során, a fotoszintézis pedig a kloroplasztiszokban megy végbe (lásd még: SEJT). A prokariótákban a teljes sejt (és elsősorban a sejtmembrán) mitokondrium, fotoszintetikus formákban pedig kloroplasztisz funkciót is átvesz. Az eukariótákhoz hasonlóan a baktériumok belsejében is vannak kis nukleoprotein struktúrák - riboszómák, amelyek szükségesek a fehérjeszintézishez, de nem kapcsolódnak semmilyen membránhoz. Nagyon kevés kivételtől eltekintve a baktériumok nem képesek szintetizálni a szterolokat, az eukarióta sejtmembránok fontos összetevőit. A sejtmembránon kívül a baktériumok többségét sejtfal borítja, amely némileg a növényi sejtek cellulózfalára emlékeztet, de más polimerekből áll (nem csak szénhidrátokat, hanem aminosavakat és baktériumspecifikus anyagokat is tartalmaznak). Ez a membrán megakadályozza, hogy a baktériumsejt szétrepedjen, amikor az ozmózison keresztül víz kerül beléjük. A sejtfal tetején gyakran egy védő nyálkahártya-kapszula található. Sok baktérium flagellával van felszerelve, amellyel aktívan úszik. A bakteriális flagellák felépítése egyszerűbb és némileg eltér az eukarióták hasonló szerkezetétől.

"TIPIKUS" BAKTERIÁLIS SEJTés alapvető szerkezetei.

Érzékszervi funkciók és viselkedés. Sok baktériumnak vannak olyan kémiai receptorai, amelyek érzékelik a környezet savasságának változását és a különféle anyagok, például cukrok, aminosavak, oxigén és szén-dioxid koncentrációjának változásait. Minden anyagnak megvannak a saját típusú ilyen „íz” receptorai, és ezek egyikének mutáció következtében bekövetkező elvesztése részleges „ízlési vaksághoz” vezet. Számos mozgékony baktérium reagál a hőmérséklet-ingadozásokra is, a fotoszintetikus fajok pedig a fényintenzitás változásaira. Egyes baktériumok a sejtekben jelenlévő magnetit (mágneses vasérc - Fe3O4) részecskék segítségével érzékelik a mágneses erővonalak irányát, beleértve a Föld mágneses terét is. A vízben a baktériumok ezt a képességüket arra használják, hogy az erővonalak mentén úszva kedvező környezetet keressenek. A baktériumok kondicionált reflexei nem ismertek, de van egy bizonyos fajta primitív memóriájuk. Úszás közben összehasonlítják az inger észlelt intenzitását a korábbi értékével, azaz. megállapítani, hogy nagyobb vagy kisebb lett, és ennek alapján tartsa meg a mozgás irányát, vagy változtassa meg.
Szaporodás és genetika. A baktériumok ivartalanul szaporodnak: a sejtjükben lévő DNS replikálódik (megkettőződik), a sejt kettéosztódik, és minden leánysejt megkapja a szülő DNS egy példányát. A bakteriális DNS is átvihető nem osztódó sejtek között. Ugyanakkor fúziójuk (mint az eukariótáknál) nem következik be, az egyedszám nem növekszik, és általában a genomnak csak egy kis része (a gének teljes készlete) kerül át egy másik sejtbe, ellentétben a „igazi” szexuális folyamat, amelyben a leszármazottak egy teljes génkészletet kapnak minden szülőtől. Ez a DNS-átvitel háromféleképpen történhet. Az átalakulás során a baktérium „csupasz” DNS-t szív fel a környezetből, amely más baktériumok pusztulása során került oda, vagy szándékosan „elcsúszott” a kísérletező által. A folyamatot transzformációnak nevezik, mert a vizsgálat kezdeti szakaszában a fő figyelem az ártalmatlan élőlények virulenssé történő átalakulására (transzformációjára) irányult. A DNS-fragmenseket speciális vírusok – bakteriofágok – is átvihetik a baktériumokból a baktériumokba. Ezt transzdukciónak hívják. Ismert egy, a megtermékenyítésre emlékeztető, konjugációnak nevezett folyamat is: a baktériumok átmeneti tubuláris projekciókkal (kopulációs fimbriák) kapcsolódnak egymáshoz, amelyeken keresztül a DNS a „férfi” sejtből a „nősténybe” kerül. Néha a baktériumok nagyon kicsi további kromoszómákat - plazmidokat - tartalmaznak, amelyek egyedről egyedre is átvihetők. Ha a plazmidok olyan géneket tartalmaznak, amelyek antibiotikumokkal szembeni rezisztenciát okoznak, akkor fertőző rezisztenciáról beszélnek. Orvosi szempontból azért fontos, mert különböző fajok, sőt baktériumnemzetségek között is elterjedhet, aminek következtében mondjuk a belek teljes baktériumflórája ellenállóvá válik bizonyos gyógyszerek hatására.

ANYAGCSERE

Részben a baktériumok kis méretének köszönhetően metabolikus sebességük sokkal gyorsabb, mint az eukariótáké. A legkedvezőbb körülmények között egyes baktériumok körülbelül 20 percenként megduplázhatják össztömegüket és számukat. Ez azzal magyarázható, hogy számos legfontosabb enzimrendszerük nagyon nagy sebességgel működik. Így a nyúlnak néhány percre van szüksége egy fehérjemolekula szintetizálásához, míg a baktériumoknak másodpercekbe telik. Természetes környezetben, például talajban azonban a legtöbb baktérium „éhgyomorra tart”, így ha sejtjei osztódnak, akkor nem 20 percenként, hanem néhány naponta egyszer.
Táplálás. A baktériumok autotrófok és heterotrófok. Az autotrófoknak („öntápláló”) nincs szükségük más szervezetek által termelt anyagokra. A szén-dioxidot (CO2) használják fő vagy egyetlen szénforrásként. A CO2 és más szervetlen anyagok, különösen az ammónia (NH3), a nitrátok (NO-3) és a különféle kénvegyületek összetett kémiai reakciókba történő beépítésével az összes szükséges biokémiai terméket szintetizálják. A heterotrófok („másokból táplálkoznak”) más szervezetek által szintetizált szerves (széntartalmú) anyagokat, különösen cukrokat használnak fő szénforrásként (egyes fajoknak CO2-ra is szükségük van). Oxidálva ezek a vegyületek energiát és molekulákat szolgáltatnak a sejtek növekedéséhez és működéséhez. Ebben az értelemben a heterotróf baktériumok, amelyek a prokarióták túlnyomó többségét tartalmazzák, hasonlóak az emberhez.
Fő energiaforrások. Ha elsősorban fényenergiát (fotonokat) használnak fel a sejtösszetevők képződésére (szintézisére), akkor a folyamatot fotoszintézisnek, az erre képes fajokat pedig fototrófoknak nevezzük. A fototróf baktériumokat fotoheterotrófokra és fotoautotrófokra osztják, attól függően, hogy mely vegyületek – szerves vagy szervetlenek – szolgálják fő szénforrásukat. A fotoautotróf cianobaktériumok (kék-zöld algák) a zöld növényekhez hasonlóan fényenergia felhasználásával bontják le a vízmolekulákat (H2O). Ez felszabadítja a szabad oxigént (1/2O2) és hidrogént (2H+) termel, amelyről elmondható, hogy a szén-dioxidot (CO2) szénhidráttá alakítja. A zöld és lila kénbaktériumok a víz helyett fényenergiát használnak más szervetlen molekulák, például a hidrogén-szulfid (H2S) lebontására. Az eredmény hidrogént is termel, ami csökkenti a szén-dioxidot, de oxigén nem szabadul fel. Ezt a típusú fotoszintézist anoxigénnek nevezik. A fotoheterotróf baktériumok, például a bíbor nem kénbaktériumok fényenergiával hidrogént állítanak elő szerves anyagokból, különösen izopropanolból, de forrásuk lehet H2 gáz is. Ha a sejtben a fő energiaforrás a vegyi anyagok oxidációja, a baktériumokat kemoheterotrófoknak vagy kemoautotrófoknak nevezik, attól függően, hogy a molekulák a fő szénforrásként szolgálnak - szerves vagy szervetlen. Az előbbiek számára a szerves anyag energiát és szenet is biztosít. A kemoautotrófok szervetlen anyagok, például hidrogén (vízzé: 2H4 + O2 - 2H2O), vas (Fe2+ - Fe3+) vagy kén (2S + 3O2 + 2H2O - 2SO42- + 4H+) és szén - oxidációjából nyernek energiát a CO2-ból. Ezeket az organizmusokat kemolitotrófoknak is nevezik, ezzel is hangsúlyozva, hogy kőzetekből „táplálnak”.
Lehelet. A sejtlégzés az a folyamat, amely során az „élelmiszer” molekulákban tárolt kémiai energia felszabadul, hogy azt a létfontosságú reakciókban felhasználhassák. A légzés lehet aerob és anaerob. Az első esetben oxigénre van szükség. A munkájához szükséges az ún. elektronszállító rendszer: az elektronok egyik molekulából a másikba mozognak (energia szabadul fel), és végül a hidrogénionokkal együtt oxigénnel csatlakoznak - víz képződik. Az anaerob szervezeteknek nincs szükségük oxigénre, sőt ebbe a csoportba tartozó fajok számára még mérgező is. A légzés során felszabaduló elektronok más szervetlen akceptorokhoz, például nitráthoz, szulfáthoz vagy karbonáthoz kötődnek, vagy (az ilyen légzés egyik formája - fermentáció) egy meghatározott szerves molekulához, különösen a glükózhoz. Lásd még ANYAGCSERE.

OSZTÁLYOZÁS

A legtöbb organizmusban egy fajt egyedek szaporodási szempontból elszigetelt csoportjának tekintenek. Tágabb értelemben ez azt jelenti, hogy egy adott faj képviselői csak saját fajtájukkal párosodva tudnak termékeny utódokat létrehozni, más fajok egyedeivel nem. Így egy adott faj génjei általában nem nyúlnak túl a határain. A baktériumokban azonban nemcsak a különböző fajok, hanem a különböző nemzetségek egyedei között is létrejöhet géncsere, így nem teljesen világos, hogy itt jogos-e az evolúciós eredet és rokonság szokásos fogalmait alkalmazni. Emiatt és más nehézségek miatt a baktériumoknak még nincs általánosan elfogadott osztályozása. Az alábbiakban az egyik széles körben használt változat látható.
MONERA KIRÁLYSÁG

Phylum Gracilicutes (vékony falú gram-negatív baktériumok)

Scotobacteria osztály (nem fotoszintetikus formák, például myxobaktériumok) Anoxyphotobacteria osztály (oxigént nem termelő fotoszintetikus formák, például lila kénbaktériumok) Oxyphotobacteria osztály (oxigéntermelő fotoszintetikus formák, például cianobaktériumok)

Phylum Firmicutes (vastag falú gram-pozitív baktériumok)

Firmibaktériumok osztálya (kemény sejtű formák, például clostridiumok)
A tallobaktériumok osztálya (elágazó formák, például aktinomyceták)

Phylum Tenericutes (Gram-negatív baktériumok sejtfal nélkül)

Mollicutes osztály (lágy sejtes formák, például mikoplazmák)

Phylum Mendosicutes (hibás sejtfalú baktériumok)

Archaebacteria osztály (ősi formák, pl. metánképzők)

Domains. A közelmúltban végzett biokémiai vizsgálatok kimutatták, hogy minden prokarióta egyértelműen két kategóriába sorolható: az archaebaktériumok egy kis csoportjára (Archaebacteria - "ősi baktériumok") és az összes többire, az úgynevezett eubaktériumokra (Eubacteria - "igazi baktériumok"). Úgy gondolják, hogy az archaebaktériumok az eubaktériumokhoz képest primitívebbek, és közelebb állnak a prokarióták és eukarióták közös őséhez. Számos jelentős tulajdonságban különböznek a többi baktériumtól, többek között a fehérjeszintézisben részt vevő riboszómális RNS (rRNS) molekulák összetételében, a lipidek (zsírszerű anyagok) kémiai szerkezetében, valamint abban, hogy a sejtfalban a sejtfalban más anyagok jelenléte nem. fehérje-szénhidrát polimer murein. A fenti besorolási rendszerben az archaebaktériumokat csak az egyik típusnak tekintik ugyanannak a királyságnak, amely az összes eubaktériumot egyesíti. Egyes biológusok szerint azonban az archaebaktériumok és az eubaktériumok közötti különbségek olyan mélyek, hogy helyesebb a Monerán belüli archaebaktériumokat egy speciális albirodalomnak tekinteni. A közelmúltban egy még radikálisabb javaslat jelent meg. A molekuláris analízis olyan jelentős különbségeket tárt fel a génszerkezetben a prokarióták két csoportja között, hogy egyesek logikátlannak tartják jelenlétüket az élőlények ugyanazon birodalmában. Ebben a tekintetben azt javasolják, hogy hozzanak létre egy még magasabb rangú taxonómiai kategóriát (taxont), amelyet tartománynak neveznek, és az összes élőlényt három tartományra osztják: Eukarióták (eukarióták), Archaea (archaebacteriumok) és Baktériumok (jelenlegi eubaktériumok). .

ÖKOLÓGIA

A baktériumok két legfontosabb ökológiai funkciója a nitrogénmegkötés és a szerves maradványok mineralizációja.
Nitrogén rögzítés. A molekuláris nitrogén (N2) ammóniává (NH3) történő megkötését nitrogénkötésnek, az utóbbi nitritté (NO-2) és nitráttá (NO-3) történő oxidációját nitrifikációnak nevezzük. Ezek létfontosságú folyamatok a bioszféra számára, hiszen a növényeknek nitrogénre van szükségük, de csak a kötött formáit tudják felvenni. Jelenleg az ilyen „rögzített” nitrogén éves mennyiségének körülbelül 90%-át (kb. 90 millió tonnát) a baktériumok adják. A többit vegyi üzemek állítják elő, vagy villámcsapáskor fordul elő. Nitrogén a levegőben, ami kb. A légkör 80%-át főként a Gram-negatív Rhizobium nemzetség és a cianobaktériumok kötik meg. A Rhizobium fajok körülbelül 14 000 hüvelyes növényfajjal (Leguminosae család) lépnek szimbiózisba, köztük például a lóhere, a lucerna, a szója és a borsó. Ezek a baktériumok az ún. csomók - jelenlétükben a gyökereken kialakuló duzzanat. A baktériumok szerves anyagokat (tápanyagot) nyernek a növényből, és cserébe fix nitrogénnel látják el a gazdát. Egy év leforgása alatt hektáronként akár 225 kg nitrogént is rögzítenek így. A nem hüvelyes növények, mint például az éger, szintén szimbiózisba lépnek más nitrogénmegkötő baktériumokkal. A cianobaktériumok a zöld növényekhez hasonlóan fotoszintetizálnak, oxigént szabadítanak fel. Sokan közülük képesek a légköri nitrogén megkötésére is, amelyet aztán a növények, végső soron az állatok fogyasztanak el. Ezek a prokarióták fontos fix nitrogénforrásként szolgálnak a talajban általában, és különösen a keleti rizsföldeken, valamint fő beszállítói az óceáni ökoszisztémáknak.
Mineralizáció.Így nevezik a szerves maradványok szén-dioxiddá (CO2), vízzé (H2O) és ásványi sókká bomlását. Kémiai szempontból ez a folyamat egyenértékű az égéssel, tehát nagy mennyiségű oxigént igényel. A talaj felső rétege 100 000-1 milliárd baktériumot tartalmaz 1 grammonként, azaz. körülbelül 2 tonna hektáronként. Jellemzően minden szerves maradékot a talajba kerülve gyorsan oxidálnak a baktériumok és gombák. A bomlásnak ellenállóbb a barnás színű szerves anyag, a huminsav, amely főleg a fában lévő ligninből képződik. Felhalmozódik a talajban és javítja annak tulajdonságait.

BAKTÉRIUMOK ÉS IPAR

Tekintettel a baktériumok által katalizált kémiai reakciók sokféleségére, nem meglepő, hogy széles körben alkalmazzák a gyártásban, bizonyos esetekben az ősidők óta. A prokarióták az ilyen mikroszkopikus emberi asszisztensek dicsőségében osztoznak a gombákkal, elsősorban az élesztővel, amelyek biztosítják az alkoholos erjesztési folyamatok többségét, például a bor- és sörgyártás során. Most, hogy lehetővé vált hasznos gének bejuttatása a baktériumokba, amelyek révén értékes anyagokat, például inzulint szintetizálnak, ezen élő laboratóriumok ipari alkalmazása új, erőteljes ösztönzést kapott. Lásd még GÉNÉSZET.
Élelmiszeripar. Jelenleg ez az iparág a baktériumokat elsősorban sajtok, egyéb erjesztett tejtermékek és ecet előállításához használja fel. A fő kémiai reakciók itt a savak képződése. Így az ecet előállítása során az Acetobacter nemzetséghez tartozó baktériumok az almaborban vagy más folyadékokban lévő etil-alkoholt ecetsavvá oxidálják. Hasonló folyamatok mennek végbe, amikor a káposzta savanyú káposzta: az anaerob baktériumok a növény leveleiben található cukrokat tejsavvá, valamint ecetsavvá és különféle alkoholokká erjesztik.
Érckimosás. A baktériumokat a gyenge minőségű ércek kilúgozására használják, pl. értékes fémek, elsősorban réz (Cu) és urán (U) sóinak oldatává alakítva őket. Ilyen például a kalkopirit vagy rézpirit (CuFeS2) feldolgozása. Ennek az ércnek a halmait rendszeresen öntözik vízzel, amely a Thiobacillus nemzetséghez tartozó kemolitotróf baktériumokat tartalmazza. Élettevékenységük során a ként (S) oxidálják, oldható réz- és vas-szulfátokat képezve: CuSO4 + FeSO4-ben CuFeS2 + 4O2. Az ilyen technológiák nagyban leegyszerűsítik az értékes fémek ércekből való kinyerését; elvileg egyenértékűek a természetben a kőzetek mállása során fellépő folyamatokkal.
Újrafeldolgozás. A baktériumok arra is szolgálnak, hogy a hulladékanyagokat, például a szennyvizet kevésbé veszélyes vagy akár hasznos termékekké alakítsák. A szennyvíz a modern emberiség egyik legégetőbb problémája. Teljes mineralizációjukhoz óriási mennyiségű oxigénre van szükség, és a közönséges tározókban, ahová ezt a hulladékot szokás lerakni, már nincs elég oxigén a „semlegesítéséhez”. A megoldás a szennyvíz speciális medencékben (levegőztető tartályokban) történő további levegőztetésében rejlik: ennek eredményeként a mineralizálódó baktériumok elegendő oxigénnel rendelkeznek a szerves anyagok teljes lebontásához, és a legkedvezőbb esetekben az ivóvíz válik a folyamat egyik végtermékévé. Az útközben visszamaradt oldhatatlan üledék anaerob fermentációnak vethető alá. Ahhoz, hogy az ilyen víztisztító telepek a lehető legkevesebb helyet és pénzt foglalják el, jó bakteriológiai ismeretekre van szükség.
Egyéb felhasználások. A baktériumok ipari alkalmazásának további fontos területei közé tartozik például a lenlebeny, azaz a lenlebeny. fonódó rostjainak elválasztása a növény többi részétől, valamint antibiotikumok, különösen sztreptomicin (a Streptomyces nemzetségbe tartozó baktériumok) előállítása.

KÜZDELEM A BAKTÉRIUMOKKAL AZ IPARBAN

A baktériumok nemcsak hasznosak; A tömeges szaporodásuk elleni küzdelem, például az élelmiszerekben vagy a cellulóz- és papírgyárak vízrendszerében, egész tevékenységi területté vált. Az étel megromlik a baktériumok, gombák és saját enzimjei hatására, amelyek autolízist ("önemésztést") okoznak, kivéve, ha hő hatására vagy más módon inaktiválják őket. Mivel a baktériumok a romlás fő okai, a hatékony élelmiszertároló rendszerek kifejlesztéséhez ismerni kell ezen mikroorganizmusok toleranciahatárait. Az egyik legelterjedtebb technológia a tej pasztőrözése, amely elpusztítja például a tuberkulózist és a brucellózist okozó baktériumokat. A tejet 61-63°C-on 30 percig, vagy 72-73°C-on csak 15 másodpercig tartják. Ez nem rontja a termék ízét, de inaktiválja a kórokozó baktériumokat. A bor, a sör és a gyümölcslevek is pasztőrözhetők. Az élelmiszerek hidegben való tárolásának előnyei régóta ismertek. Az alacsony hőmérséklet nem pusztítja el a baktériumokat, de megakadályozza növekedésüket és szaporodásukat. Igaz, ha például -25 °C-ra fagyasztják, a baktériumok száma néhány hónap múlva csökken, de ezeknek a mikroorganizmusoknak nagy része továbbra is életben marad. Valamivel nulla alatti hőmérsékleten a baktériumok tovább szaporodnak, de nagyon lassan. Életképes tenyészeteiket liofilizálás (fagyasztva szárítás) után szinte korlátlan ideig tárolhatjuk fehérjetartalmú tápközegben, például vérszérumban. Egyéb ismert élelmiszerek tárolási módszerei közé tartozik a szárítás (szárítás és füstölés), nagy mennyiségű só vagy cukor hozzáadása, ami fiziológiailag egyenértékű a dehidratációval, valamint a pácolás, azaz tömény savas oldatba tesszük. Ha a környezet savassága 4-es és az alatti pH-értéknek felel meg, a baktériumok létfontosságú tevékenysége általában nagymértékben gátolt vagy leáll.

BAKTÉRIUMOK ÉS BETEGSÉGEK

BAKTÉRIUMOK TANULMÁNYA

Sok baktérium könnyen szaporodik az ún. táptalaj, amely tartalmazhat húslevest, részben emésztett fehérjét, sókat, dextrózt, teljes vért, annak szérumát és egyéb összetevőit. A baktériumok koncentrációja ilyen körülmények között általában eléri a köbcentiméterenként körülbelül egymilliárdot, ami miatt a környezet zavarossá válik. A baktériumok tanulmányozásához meg kell tudni nyerni tiszta tenyészeteiket vagy klónjaikat, amelyek egyetlen sejt utódai. Ez szükséges például annak megállapításához, hogy milyen típusú baktérium fertőzte meg a beteget, és milyen antibiotikumra érzékeny ez a típus. A mikrobiológiai mintákat, például a torok- vagy sebtamponokat, vért, vizet vagy más anyagokat erősen felhígítják, és egy félszilárd táptalaj felületére viszik fel, ahol az egyes sejtekből kerek telepek fejlődnek ki. A táptalaj keményítőszere általában az agar, bizonyos hínárokból nyert poliszacharid, amelyet szinte bármilyen típusú baktérium nem emészt. Az agar táptalajt „rajok”, azaz „rajok” formájában használják. az olvadt táptalaj megszilárdulásakor nagy szögben álló kémcsövekben kialakuló ferde felületek, vagy vékony rétegek formájában üveg Petri-csészékben - lapos kerek edények, azonos alakú, de kissé nagyobb átmérőjű fedéllel zárva. Általában egy napon belül a baktériumsejtnek sikerül annyira elszaporodnia, hogy szabad szemmel is jól látható telepet képez. Átvihető egy másik környezetbe további tanulmányozás céljából. Minden táptalajnak sterilnek kell lennie a baktériumok szaporításának megkezdése előtt, és a jövőben intézkedéseket kell tenni a nem kívánt mikroorganizmusok megtelepedésének megakadályozására. Az így szaporodó baktériumok vizsgálatához egy vékony dróthurkot melegítsen lángban, érintse először egy telephez vagy kenethez, majd egy tárgylemezre felvitt vízcsepphez. A felvett anyagot ebben a vízben egyenletesen eloszlatva az üveget megszárítják, és gyorsan kétszer-háromszor átengedik az égő lángján (a baktériumok oldala legyen felfelé): ennek eredményeként a mikroorganizmusok károsodás nélkül szilárdan megmaradnak. az aljzathoz rögzítve. A készítmény felületére festéket csepegtetünk, majd az üveget vízben mossuk és ismét szárítjuk. Most már mikroszkóp alatt is megvizsgálhatja a mintát. A tiszta baktériumkultúrákat főként biokémiai jellemzőik alapján azonosítják, pl. meghatározzák, hogy bizonyos cukrokból gázt vagy savakat képeznek-e, képesek-e megemészteni a fehérjét (folyékony zselatint), szükségük van-e oxigénre a növekedéshez stb. Azt is ellenőrzik, hogy nem festettek-e speciális festékekkel. Bizonyos gyógyszerekkel, például antibiotikumokkal szembeni érzékenység úgy határozható meg, hogy ezekkel az anyagokkal átitatott kis szűrőpapírkorongokat helyezünk a baktériumokkal fertőzött felületre. Ha bármely kémiai vegyület elpusztítja a baktériumokat, akkor a megfelelő korong körül baktériummentes zóna képződik.

Collier enciklopédiája. - Nyílt társadalom. 2000 .