Minden típusú baktérium és elnevezésük. A baktériumok hasznosak és károsak

Ebben a pillanatban, ember, amikor ezeket a sorokat olvassa, hasznot húz a baktériumok munkájából. A belélegzett oxigéntől a táplálékunkból a gyomrunk által kivont tápanyagokig baktériumokat köszönhetünk, hogy virágoznak ezen a bolygón. Szervezetünkben körülbelül tízszer több mikroorganizmus található, beleértve a baktériumokat is, mint a saját sejtjeink. Lényegében inkább mikrobák vagyunk, mint emberek.

Csak a közelmúltban kezdtünk egy kicsit megérteni a mikroszkopikus élőlényeket, valamint bolygónkra és egészségünkre gyakorolt ​​hatásukat, de a történelem azt mutatja, hogy őseink már évszázadokkal ezelőtt is hasznosították a baktériumok erejét ételek és italok fermentálására (aki hallott a kenyérről és az egészségről). sör?).

A 17. században kezdtük el közvetlenül a szervezetünkben, velünk szoros kapcsolatban - a szájban - lévő baktériumok tanulmányozását. Antoni van Leeuwenhoek kíváncsisága baktériumok felfedezéséhez vezetett, amikor megvizsgált egy lepedéket a saját fogai között. Van Leeuwenhoek költőien gyantázta a baktériumokat, és a fogain lévő baktériumkolóniát „egy kis fehér anyagnak, mint a megkeményedett tészta” jellemezte. A mintát mikroszkóp alá helyezve van Leeuwenhoek látta, hogy a mikroorganizmusok mozognak. Tehát élnek!

Tudnia kell, hogy a baktériumok kritikus szerepet játszottak a Földön, kulcsfontosságúak a lélegző levegő megteremtésében és az általunk otthonnak nevezett bolygó biológiai gazdagságában.

Ebben a cikkben áttekintést nyújtunk ezekről az apró, de nagyon befolyásos mikroorganizmusokról. Megvizsgáljuk a jót, a rosszat és a kifejezetten bizarr módokat, ahogyan a baktériumok alakítják az emberiség és a környezet történelmét. Először is nézzük meg, miben különböznek a baktériumok más élettípusoktól.

A baktériumok alapjai

Nos, ha a baktériumok szabad szemmel láthatatlanok, honnan tudhatunk róluk ennyit?

A tudósok nagy teljesítményű mikroszkópokat fejlesztettek ki, hogy megvizsgálják a baktériumokat – amelyek mérete egy mikrontól néhány mikronig (a méter milliomod része) terjed –, és kitalálja, hogyan viszonyulnak más életformákhoz, növényekhez, állatokhoz, vírusokhoz és gombákhoz.

Amint azt bizonyára tudod, a sejtek az élet építőkövei, testünk szöveteitől az ablakon kívül növekvő fáig. Az emberek, állatok és növények genetikai információval rendelkező sejtjei egy sejtmagban találhatók. Az ilyen típusú sejtek, amelyeket eukarióta sejteknek neveznek, speciális organellumokkal rendelkeznek, amelyek mindegyike egyedi feladattal segíti a sejt működését.

A baktériumoknak azonban nincs magjuk, és genetikai anyaguk (DNS) szabadon lebeg a sejtben. Ezeknek a mikroszkopikus sejteknek nincs organellumuk, és más módszerekkel rendelkeznek a genetikai anyag szaporítására és átvitelére. A baktériumokat prokarióta sejteknek tekintik.

A baktériumok túlélnek oxigénnel vagy anélkül?

Alakjuk: rudak (bacillusok), körök (coccusok) vagy spirálok (spirillum)

A baktériumok Gram-negatívak vagy Gram-pozitívak, vagyis van-e külső védőmembránjuk, amely megakadályozza a sejt belsejének elfestődését?

A baktériumok mozgása és környezetük felfedezése (sok baktériumnak flagellája van, apró ostorszerű szerkezetek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy mozogjanak a környezetükben)

A mikrobiológia – a mikrobák minden típusának tanulmányozása, beleértve a baktériumokat, archaeákat, gombákat, vírusokat és protozoákat – megkülönbözteti a baktériumokat mikrobiális rokonaiktól.

A ma archaeáknak minősített baktériumszerű prokarióták egykor együtt voltak baktériumokkal, de ahogy a tudósok többet megtudtak róluk, saját kategóriákat adtak a baktériumoknak és az archaeáknak.

Mikrobás táplálkozás (és miazma)

Az emberekhez, az állatokhoz és a növényekhez hasonlóan a baktériumoknak is táplálékra van szükségük a túléléshez.

Egyes baktériumok – autotrófok – olyan alapvető erőforrásokat használnak fel, mint a napfény, a víz és a környezeti vegyszerek, hogy táplálékot hozzanak létre (gondoljunk csak a cianobaktériumokra, amelyek 2,5 millió éve alakítják át a napfényt oxigénné). Más baktériumokat heterotrófoknak neveznek a tudósok, mivel energiájukat a meglévő szerves anyagokból nyerik táplálékként (például az erdő talaján elhalt levelekből).

Az igazság az, hogy ami ízletes lehet a baktériumok számára, az számunkra undorító lesz. Úgy fejlődtek, hogy minden típusú terméket elnyeljenek, az olajszennyezésektől és a nukleáris melléktermékektől az emberi hulladékokig és a bomlástermékekig.

De a baktériumok affinitása egy adott táplálékforráshoz a társadalom hasznára válhat. Például Olaszországban művészeti szakértők olyan baktériumok felé fordultak, amelyek megeszik a felesleges só- és ragasztórétegeket, csökkentve ezzel a felbecsülhetetlen értékű műalkotások tartósságát. A baktériumok szervesanyag-feldolgozó képessége is nagyon előnyös a Föld számára, mind a talajban, mind a vízben.

A napi tapasztalatok alapján jól ismeri a baktériumok által okozott szagokat, mivel ezek elfogyasztják a szemetesed tartalmát, megemésztik a megmaradt ételt, és saját gáznemű melléktermékeiket bocsátják ki. Ez azonban még nem minden. Azt is hibáztathatja, hogy a baktériumok okozzák azokat a kínos pillanatokat, amikor önmaga gázt bocsát ki.

Egy nagy család

A baktériumok szaporodnak és kolóniákat alkotnak, ha lehetőség nyílik rá. Ha az élelmiszer- és környezeti feltételek kedvezőek, akkor szaporodnak, és ragacsos csomókat, úgynevezett biofilmeket képeznek, hogy életben maradjanak a szikláktól a szájfogakig.

A biofilmeknek megvannak az előnyei és hátrányai. Egyrészt kölcsönösen előnyösek a természeti objektumok számára (mutalizmus). Másrészt komoly veszélyt jelenthetnek. Például azoknak az orvosoknak, akik orvosi implantátumokkal és eszközökkel kezelik a betegeket, komoly aggodalmaik vannak a biofilmekkel kapcsolatban, mivel ezek ingatlant biztosítanak a baktériumok számára. Miután megtelepedtek, a biofilmek olyan melléktermékeket termelhetnek, amelyek mérgezőek – és néha végzetesek – az emberre.

A városokban élő emberekhez hasonlóan a biofilm sejtjei is kommunikálnak egymással, információt cserélnek az élelmiszerekről és a lehetséges veszélyekről. De ahelyett, hogy a szomszédokat telefonon hívnák, a baktériumok vegyi anyagokkal küldenek jegyzeteket.

Ezenkívül a baktériumok nem félnek önmagukban élni. Egyes fajok érdekes módokat fejlesztettek ki a zord környezetben való túlélésre. Ha nincs több táplálék, és elviselhetetlenné válnak a körülmények, a baktériumok megőrzik magukat egy kemény héj, endospóra létrehozásával, amely nyugalmi állapotba hozza a sejtet és megőrzi a baktérium genetikai anyagát.

A tudósok baktériumokat találnak ilyen időkapszulákban, amelyeket 100, sőt 250 millió évig tároltak. Ez arra utal, hogy a baktériumok hosszú ideig képesek önmagukban tárolni.

Most, hogy tudjuk, milyen lehetőségeket kínálnak a telepek a baktériumok számára, nézzük meg, hogyan jutnak el oda – osztódáson és szaporodáson keresztül.

Baktériumok szaporodása

Hogyan hoznak létre telepeket a baktériumok? Más földi életformákhoz hasonlóan a baktériumoknak is szaporodniuk kell a túléléshez. Más szervezetek nemi szaporodás útján teszik ezt, de nem baktériumok. De először beszéljük meg, miért jó a sokszínűség.

Az élet természetes kiválasztódáson megy keresztül, vagy egy bizonyos környezet szelektív erői lehetővé teszik, hogy az egyik típus jobban virágozzon és szaporodjon, mint a másik. Talán emlékszel arra, hogy a gének az a gépezet, amely utasítja a sejtet, hogy mit tegyen, és meghatározza, hogy milyen színű legyen a haja és a szeme. A géneket a szüleidtől kapod. A szexuális szaporodás mutációkat vagy véletlenszerű változásokat eredményez a DNS-ben, ami sokféleséget hoz létre. Minél nagyobb a genetikai sokféleség, annál nagyobb az esélye annak, hogy egy szervezet képes lesz alkalmazkodni a környezeti korlátokhoz.

A baktériumok esetében a szaporodás nem a megfelelő mikrobával való találkozáson múlik; egyszerűen lemásolják saját DNS-üket, és két egyforma sejtre osztódnak. Ez a bináris hasadásnak nevezett folyamat akkor következik be, amikor az egyik baktérium ketté válik, lemásolja a DNS-t, és továbbadja azt a megosztott sejt mindkét részére.

Mivel a kapott sejt végső soron azonos lesz azzal, amelyből született, ez a szaporítási módszer nem a legjobb változatos génállomány létrehozására. Hogyan szereznek új géneket a baktériumok?

Kiderült, hogy a baktériumok egy ügyes trükköt alkalmaznak: horizontális géntranszfert, vagy genetikai anyag cseréjét szaporodás nélkül. A baktériumok többféle módon is megtehetik ezt. Az egyik módszer a genetikai anyag összegyűjtése a sejten kívüli környezetből – más mikrobáktól és baktériumoktól (plazmidoknak nevezett molekulákon keresztül). Egy másik módszer a vírusok, amelyek baktériumokat használnak otthonként. Amikor a vírusok megfertőznek egy új baktériumot, az előző baktérium genetikai anyagát az újban hagyják.

A genetikai anyagcsere rugalmasságot ad a baktériumoknak az alkalmazkodáshoz, és alkalmazkodnak, ha stresszes változásokat érzékelnek a környezetben, például élelmiszerhiányt vagy kémiai változásokat.

A baktériumok alkalmazkodásának megértése rendkívül fontos az ellenük való leküzdéshez és az antibiotikumok előállításához az orvostudomány számára. A baktériumok olyan gyakran képesek genetikai anyagot cserélni, hogy néha a korábban bevált kezelések már nem működnek.

Nincsenek magas hegyek, nincsenek nagy mélységek

Ha felteszi a kérdést, hogy „hol vannak a baktériumok?”, könnyebben feltehetjük a kérdést: „hol nincsenek baktériumok?”

A baktériumok szinte mindenhol megtalálhatók a Földön. Lehetetlen elképzelni a bolygón élő baktériumok számát egy időben, de egyes becslések szerint számukat (baktériumok és archaeák együtt) 5 oktilillióra teszik – ez a szám 27 nullával.

A baktériumfajok osztályozása nyilvánvaló okokból rendkívül nehéz. Jelenleg megközelítőleg 30 000 hivatalosan azonosított faj létezik, de a tudásbázis folyamatosan bővül, és vannak olyan vélemények, hogy mi csak a jéghegy csúcsa vagyunk minden típusú baktérium esetében.

Az igazság az, hogy a baktériumok nagyon régóta léteznek. Ők állították elő a legrégebbi, 3,5 milliárd éves kövületeket. Tudományos kutatások azt sugallják, hogy a cianobaktériumok körülbelül 2,3-2,5 milliárd évvel ezelőtt kezdték meg az oxigéntermelést a világ óceánjaiban, telítve ezzel a Föld légkörét a mai napig belélegzett oxigénnel.

A baktériumok életben maradhatnak a levegőben, vízben, talajban, jégben, hőben, növényeken, a belekben, a bőrön – mindenhol.

Egyes baktériumok extremofilek, ami azt jelenti, hogy ellenállnak a szélsőséges körülményeknek, amelyek akár nagyon melegek, akár hidegek, vagy nem rendelkeznek olyan tápanyagokkal és vegyi anyagokkal, amelyeket általában az élettel társítunk. A kutatók ilyen baktériumokat találtak a Mariana-árokban, a Föld legmélyebb pontjában, a Csendes-óceán fenekén, a vízben és a jégben lévő hidrotermális szellőzőnyílások közelében. Vannak olyan baktériumok is, amelyek szeretik a magas hőmérsékletet, például azok, amelyek színezik a Yellowstone Nemzeti Park opálos medencéjét.

Rossz (nekünk)

Noha a baktériumok jelentős mértékben hozzájárulnak az emberi és a bolygó egészségéhez, van egy sötét oldaluk is. Egyes baktériumok patogének lehetnek, vagyis betegségeket és betegségeket okoznak.

Az emberiség történelme során bizonyos baktériumok (érthető módon) rosszul repkedtek, pánikot és hisztériát okozva. Vegyük például a pestist. A pestist okozó baktérium, a Yersinia pestis nemcsak több mint 100 millió embert ölt meg, de hozzájárulhatott a Római Birodalom összeomlásához is. Az antibiotikumok, a bakteriális fertőzések elleni küzdelemben segítő gyógyszerek megjelenése előtt nagyon nehéz volt megállítani őket.

Ezek a kórokozó baktériumok még ma is komolyan megijesztenek bennünket. Az antibiotikum-rezisztencia kialakulásának köszönhetően mindig veszélyt jelentenek ránk a lépfenét, tüdőgyulladást, agyhártyagyulladást, kolerát, szalmonellózist, mandulagyulladást és egyéb, még mindig közelünkben maradt betegségeket okozó baktériumok.

Ez különösen igaz a Staphylococcus aureusra, a staph fertőzésekért felelős baktériumra. Ez a „szuperbaktérium” számos problémát okoz a klinikákon, mivel a betegek nagyon gyakran kapnak fertőzést orvosi implantátumok és katéterek beültetésekor.

Már beszéltünk a természetes szelekcióról és arról, hogy egyes baktériumok különféle géneket termelnek, amelyek segítenek megbirkózni a környezeti feltételekkel. Ha fertőzése van, és a szervezetben lévő baktériumok némelyike ​​eltér a többitől, az antibiotikumok a baktériumpopuláció nagy részét érinthetik. De azok a baktériumok, amelyek túlélik, rezisztenciát fejlesztenek ki a gyógyszerrel szemben, és ott maradnak, várva a következő esélyt. Ezért az orvosok azt javasolják, hogy az antibiotikumok kúráját a végéig fejezzék be, és általában a lehető legritkább esetben, csak végső esetben használják őket.

A biológiai fegyverek egy másik ijesztő aspektusa ennek a beszélgetésnek. A baktériumok bizonyos esetekben fegyverként is használhatók, különösen a lépfenét használták egy időben. Ráadásul nem csak az emberek szenvednek baktériumoktól. Egy másik faj, a Halomonas titanicae étvágyat mutatott az elsüllyedt óceánjáró, a Titanic iránt, és felemészti a történelmi hajó fémét.

Természetesen a baktériumok nemcsak károkat okozhatnak.

Heroikus baktériumok

Fedezzük fel a baktériumok jó oldalát. Végül is ezek a mikrobák olyan finom ételeket adtak nekünk, mint a sajt, a sör, a kovász és más erjesztett elemek. Az emberi egészséget is javítják, és a gyógyászatban is használják.

Az egyes baktériumoknak köszönhetjük az emberi evolúció alakítását. A tudomány egyre több adatot gyűjt a mikroflóráról – a szervezetünkben, különösen az emésztőrendszerben és a belekben élő mikroorganizmusokról. A kutatások azt mutatják, hogy a baktériumok, az új genetikai anyagok és az általuk szervezetünkbe hozott sokféleség lehetővé teszi az emberek számára, hogy alkalmazkodjanak az új táplálékforrásokhoz, amelyeket korábban nem használtak ki.

Nézzük ezt így: a gyomor és a belek felszínét bevonva a baktériumok „dolgoznak” helyetted. Amikor eszik, a baktériumok és más mikrobák segítenek lebontani és kivonni a tápanyagokat, különösen a szénhidrátokat. Minél változatosabb baktériumokat fogyasztunk, szervezetünk annál változatosabbá válik.

Bár saját mikrobáinkról ismereteink nagyon korlátozottak, okkal feltételezhetjük, hogy bizonyos mikrobák és baktériumok hiánya a szervezetben összefüggésbe hozható az emberi egészséggel, az anyagcserével és az allergénekkel szembeni érzékenységgel. Az egereken végzett előzetes vizsgálatok kimutatták, hogy az olyan anyagcsere-betegségek, mint az elhízás, inkább a változatos és egészséges mikrobiotához kapcsolódnak, mint a mi uralkodó „kalóriát be, kalóriát ki” mentalitásunkhoz.

Jelenleg aktívan vizsgálják bizonyos mikrobák és baktériumok emberi szervezetbe történő bejuttatásának lehetőségét, amelyek bizonyos előnyökkel járhatnak, de a cikk írásakor még nem születtek általános ajánlások felhasználásukra.

Ezenkívül a baktériumok fontos szerepet játszottak a tudományos gondolkodás és a humán gyógyászat fejlődésében. A baktériumok vezető szerepet játszottak Koch 1884-es posztulátumainak kidolgozásában, ami ahhoz az általános megértéshez vezetett, hogy a betegséget egy bizonyos típusú mikroba okozza.

A baktériumokat kutató kutatók véletlenül felfedezték a penicillint, egy antibiotikumot, amely sok életet mentett meg. Szintén a közelmúltban, ennek kapcsán fedezték fel az élőlények genomjának szerkesztésének egyszerű módját, amely forradalmasíthatja az orvostudományt.

Valójában csak most kezdjük megérteni, hogyan profitálhatunk a kis barátokkal való együttélésből. Ráadásul nem világos, hogy ki a Föld igazi tulajdonosa: emberek vagy mikrobák.

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).

Mind az iskolai tanterv, mind a szakosított egyetemi oktatás szükségszerűen figyelembe veszi a baktériumok birodalmából származó példákat. Ez az ősi életforma bolygónkon korábban jelent meg, mint bármely más ember által ismert. A tudósok most először becsülik meg, hogy a baktériumok körülbelül három és fél milliárd évvel ezelőtt keletkeztek, és körülbelül egymilliárd évig nem létezett más életforma a bolygón. A baktériumok példáit, ellenségeinket, barátainkat szükségszerűen minden oktatási program részének tekintjük, mert ezek a mikroszkopikus életformák teszik lehetővé a világunkra jellemző folyamatokat.

A prevalencia jellemzői

Az élővilágban hol találhatsz példákat baktériumokra? Igen, szinte mindenhol! A forrásvízben, a sivatagi dűnékben, valamint a talaj, a levegő és a sziklák elemeiben találhatók. Az antarktiszi jégen például -83 fokos fagynál élnek a baktériumok, de a magas hőmérséklet nem zavarja őket – olyan forrásokban találtak életformákat, ahol a folyadékot +90 fokra melegítik fel. A mikroszkopikus világ népsűrűségét bizonyítja, hogy például a baktériumok egy grammnyi talajban megszámlálhatatlanok százmilliók.

A baktériumok bármilyen más életformában élhetnek – növényen, állaton. Sokan ismerik a „bél mikroflóra” kifejezést, és a tévében folyamatosan olyan termékeket hirdetnek, amelyek ezt javítják. Valójában például baktériumok alkották, vagyis normális esetben számtalan mikroszkopikus életforma él az emberi szervezetben is. A bőrünkön, a szánkban is vannak – egyszóval bárhol. Egyesek valóban károsak, sőt életveszélyesek, ezért olyan elterjedtek az antibakteriális szerek, mások nélkül viszont egyszerűen lehetetlen lenne életben maradni – fajunk szimbiózisban él egymás mellett.

Életkörülmények

Bármilyen példát is ad a baktériumokról, ezek a szervezetek rendkívül ellenállóak, túlélnek kedvezőtlen körülmények között, és könnyen alkalmazkodnak a negatív tényezőkhöz. Egyes formáknak oxigénre van szükségük a túléléshez, míg mások anélkül is jól élnek. Számos példa van olyan baktériumokra, amelyek kiválóan túlélnek oxigénmentes környezetben.

A kutatások kimutatták, hogy a mikroszkopikus életformák túlélik a szélsőséges hideget, és nem befolyásolja őket az extrém szárazság vagy az emelkedett hőmérséklet. A baktériumok szaporodását elősegítő spórák még hosszan tartó forralással vagy alacsony hőmérsékleten történő kezeléssel is könnyen megbirkóznak.

Kik ők?

A baktériumok (az emberek ellenségei és barátai) példáinak elemzésekor emlékeznünk kell arra, hogy a modern biológia olyan osztályozási rendszert vezet be, amely némileg leegyszerűsíti e sokszínű birodalom megértését. Szokásos több különböző formáról beszélni, amelyek mindegyikének speciális neve van. Tehát a kókuszokat labda alakú baktériumoknak nevezik, a streptococcusokat láncban összegyűlt golyók, és ha a képződmény úgy néz ki, mint egy csomó, akkor a staphylococcusok csoportjába sorolják. Ilyen mikroszkopikus életformák ismertek, amikor két baktérium él egy nyálkahártyával borított kapszulában. Ezeket diplococcusoknak nevezik. A bacilusok rudak, a spirillák spirál alakúak, a vibriók pedig egy olyan baktérium példája (minden diáknak, aki felelősségteljesen veszi a programot, képesnek kell lennie arra, hogy megadja azt), amely alakja hasonló a vesszőhöz.

Ezt a nevet a mikroszkopikus életformákra fogadták el, amelyek Gram elemzésekor nem változtatják meg a színüket a kristályibolya sugárzás hatására. Például a Gram-pozitív osztályba tartozó kórokozó és ártalmatlan baktériumok még alkohollal mosva is megőrzik lilás árnyalatukat, a Gram-negatív baktériumok viszont teljesen elszíneződnek.

Mikroszkopikus méretű életforma vizsgálatakor a Gram-mosás után kontrasztfestéket (szafranint) kell használni, melynek hatására a baktérium rózsaszínre vagy pirosra színeződik. Ez a reakció a külső membrán szerkezetének köszönhető, amely megakadályozza, hogy a festék behatoljon.

Miért van erre szükség?

Ha egy iskolai kurzus részeként egy tanuló azt a feladatot kapja, hogy példákat adjon a baktériumokra, akkor általában emlékszik azokra a formákra, amelyekről a tankönyv tárgyal, és számukra a legfontosabb jellemzőket már jelezték. A festési tesztet pontosan ezen specifikus paraméterek azonosítására találták ki. Kezdetben a vizsgálat célja a mikroszkopikus életformák képviselőinek osztályozása volt.

A Gram-teszt eredményei alapján következtetéseket vonhatunk le a sejtfalak szerkezetére vonatkozóan. A megszerzett információk alapján az összes azonosított űrlapot két csoportra lehet osztani, amelyeket a továbbiakban figyelembe vesz a munka. Például a Gram-negatív osztályba tartozó patogén baktériumok sokkal ellenállóbbak az antitestek befolyásával szemben, mivel a sejtfal áthatolhatatlan, védett és erős. De a gram-pozitívak esetében az ellenállás észrevehetően alacsonyabb.

Patogenitás és interakciós jellemzők

A baktériumok által okozott betegségek klasszikus példája egy gyulladásos folyamat, amely a legkülönfélébb szövetekben és szervekben kialakulhat. Leggyakrabban ezt a reakciót a gram-negatív életformák váltják ki, mivel sejtfalaik reakciót váltanak ki az emberi immunrendszerből. A falak LPS-t (lipopoliszacharid réteg) tartalmaznak, amelyre válaszul a szervezet citokineket termel. Ez gyulladást vált ki, a gazdaszervezet kénytelen megbirkózni a toxikus komponensek fokozott termelésével, ami a mikroszkopikus életforma és az immunrendszer közötti harcnak köszönhető.

Melyek ismertek?

Az orvostudományban jelenleg három olyan formára fordítanak különös figyelmet, amelyek súlyos betegségeket provokálnak. A Neisseria gonorrhoeae baktérium szexuális úton terjed, Moraxella catarrhalis-fertőzés esetén légúti megbetegedések tünetei jelentkeznek, az emberre nézve egyik nagyon veszélyes betegséget - az agyhártyagyulladást - pedig a Neisseria meningitidis baktérium provokálja.

Bacillusok és betegségek

Figyelembe véve például a baktériumokat és az általuk kiváltott betegségeket, egyszerűen lehetetlen figyelmen kívül hagyni a bacillusokat. Ezt a szót ma már minden laikus ismeri, még akkor is, ha kevés fogalma van a mikroszkopikus életformák jellemzőiről, de ez a fajta gram-negatív baktérium rendkívül fontos a modern orvosok és kutatók számára, mivel komoly problémákat okoz. az emberi légzőrendszerben. Ismertek példák az ilyen fertőzések által kiváltott húgyúti betegségekre is. Egyes bacilusok negatívan befolyásolják a gyomor-bél traktus működését. A károsodás mértéke a személy immunitásától és a testet megfertőző konkrét formától függ.

A gram-negatív baktériumok egy bizonyos csoportja a kórházi fertőzések megnövekedett valószínűségével jár. A viszonylag elterjedtebbek közül a legveszélyesebbek másodlagos agyhártyagyulladást és tüdőgyulladást okoznak. A legóvatosabbnak kell lenniük az intenzív osztályon lévő egészségügyi intézmények dolgozóinak.

Litotrófok

A bakteriális táplálkozás példáinak mérlegelésekor különös figyelmet kell fordítani a litotrófok egyedülálló csoportjára. Ez egy mikroszkopikus életforma, amely tevékenységéhez energiát kap egy szervetlen vegyülettől. Fémek, kénhidrogén, ammónium és sok más vegyület, amelyekből a baktérium elektronokat kap, elfogy. A reakcióban az oxidálószer egy oxigénmolekula vagy más vegyület, amely már átesett az oxidációs szakaszon. Az elektrontranszfer a szervezet által tárolt és az anyagcserében felhasznált energia termelésével jár.

A modern tudósok számára a litotrófok elsősorban azért érdekesek, mert olyan élő szervezetek, amelyek meglehetősen atipikusak bolygónkra, és a tanulmány lehetővé teszi számunkra, hogy jelentősen bővítsük az élőlények egyes csoportjainak képességeivel kapcsolatos ismereteinket. A példák, a litotrófok osztályába tartozó baktériumok nevének ismeretében, élettevékenységük sajátosságait vizsgálva bizonyos mértékig helyreállítható bolygónk elsődleges ökológiai rendszere, vagyis az az időszak, amikor még nem volt fotoszintézis, oxigén. nem létezett, és még szerves anyag sem jelent meg. A litotrófok tanulmányozása lehetőséget ad más bolygók életének megértésére, ahol az a szervetlen anyagok oxidációjával, oxigén hiányában valósulhat meg.

Ki és mit?

Mik a litotrófok a természetben? Példa - gócbaktériumok, kemotróf, karboxitróf, metanogének. Jelenleg a tudósok nem állíthatják biztosan, hogy felfedezték a mikroszkopikus életformák ebbe a csoportjába tartozó összes fajt. Feltételezhető, hogy az ilyen irányú további kutatások a mikrobiológia egyik legígéretesebb területe.

A litotrófok aktívan részt vesznek a bolygónk életkörülményei szempontjából fontos ciklikus folyamatokban. A baktériumok által kiváltott kémiai reakciók gyakran meglehetősen erős hatást gyakorolnak a térre. Így a kénbaktériumok képesek oxidálni a hidrogén-szulfidot az üledékekben egy tározó alján, és ilyen reakció nélkül a komponens reakcióba lépne a vízrétegekben lévő oxigénnel, ami ellehetetlenítené benne az életet.

Szimbiózis és konfrontáció

Ki ne ismerne példákat vírusokra és baktériumokra? Az iskolai tanfolyam keretein belül mindenkinek beszámolnak a Treponema pallidumról, amely szifiliszt és flambéziát okozhat. Vannak bakteriális vírusok is, amelyeket a tudomány bakteriofágokként ismer. Tanulmányok kimutatták, hogy mindössze egy másodperc alatt 10-24 fokú baktériumot képesek megfertőzni! Ez egyrészt az evolúció hatékony eszköze, másrészt a génsebészetben alkalmazható módszer, amelyet jelenleg is aktívan tanulmányoznak a tudósok.

Az élet fontossága

Az egyszerű emberek körében tévhit él, miszerint a baktériumok csak az emberi betegségek okozói, és semmi más előnye vagy kára nincs belőlük. Ez a sztereotípia a környező világ antropocentrikus képének köszönhető, vagyis annak az elképzelésnek, hogy minden valamilyen módon korrelál az emberrel, körülötte forog, és csak neki létezik. Valójában állandó kölcsönhatásról beszélünk, különösebb forgáspont nélkül. A baktériumok és az eukarióták kölcsönhatásban állnak mindaddig, amíg mindkét birodalom létezik.

Az emberiség által a baktériumok elleni küzdelem első módszerét a penicillin felfedezésével hozták összefüggésbe, amely gomba képes elpusztítani a mikroszkopikus életformákat. A gombák az eukarióták birodalmába tartoznak, és a biológiai hierarchia szempontjából közelebbi rokonságban állnak az emberrel, mint a növényekkel. De a kutatások kimutatták, hogy a gombák messze nem az egyetlenek és nem is az elsők, amelyek a baktériumok ellenségeivé váltak, mivel az eukarióták sokkal később jelentek meg, mint a mikroszkopikus élet. Kezdetben a baktériumok közötti harc (és más formák egyszerűen nem léteztek) azon komponensek felhasználásával zajlott, amelyeket ezek az organizmusok termeltek, hogy elnyerjék a létezésüket. Jelenleg az ember, aki új módszereket próbál felfedezni a baktériumok elleni küzdelemben, csak azokat a módszereket fedezheti fel, amelyeket a természet régóta ismert, és amelyeket a szervezetek az életért folytatott küzdelemben alkalmaztak. De a gyógyszerrezisztencia, amely oly sok embert megrémít, egy normális rezisztenciareakció, amely sok millió éven át a mikroszkopikus élet velejárója. Ez volt az, ami meghatározta a baktériumok azon képességét, hogy túléljék ezt az időt, és tovább fejlődjenek és szaporodjanak.

Támadj vagy halj meg

Világunk egy olyan hely, ahol csak azok maradhatnak életben, akik alkalmazkodtak az élethez, képesek megvédeni magukat, támadni és túlélni. Ugyanakkor a támadási képesség szorosan összefügg az önmaga, élete és érdekei védelmének lehetőségeivel. Ha egy bizonyos baktérium nem tudna elkerülni az antibiotikumokat, az a faj kihalna. A jelenleg létező mikroorganizmusok meglehetősen fejlett és összetett védekezési mechanizmusokkal rendelkeznek, amelyek hatékonyak sokféle anyag és vegyület ellen. A természetben leginkább alkalmazható módszer a veszély átirányítása egy másik célpontra.

Az antibiotikumok megjelenését egy mikroszkopikus szervezet molekulájára - az RNS-re, a fehérjére - gyakorolt ​​hatás kíséri. Ha megváltoztatja a célpontot, akkor megváltozik az a hely, ahol az antibiotikum meg tud kötődni. A pontmutáció, amely egy szervezetet ellenállóvá tesz egy agresszív komponens hatásaival szemben, az egész faj javulásának oka lesz, mivel ez a baktérium folytatja aktív szaporodását.

Vírusok és baktériumok

Ez a téma jelenleg sok beszélgetést vált ki mind a szakemberek, mind a hétköznapi emberek körében. Szinte minden második ember a vírusok szakértőjének tartja magát, ami összefügg a tömegtájékoztatási rendszerek munkájával: az influenzajárvány közeledtével mindenhol vírusokról beszélnek és írnak. Az ember, miután megismerte ezeket az adatokat, elkezdi azt hinni, hogy mindent tud, ami lehetséges. Természetesen hasznos megismerkedni az adatokkal, de ne tévedjünk: a vírusok és baktériumok életének sajátosságairól jelenleg nem csak a hétköznapi emberek, hanem a szakemberek is felfedezték a legtöbb információt.

Egyébként az elmúlt években jelentősen megnőtt azoknak a száma, akik meg vannak győződve arról, hogy a rák vírusos betegség. Világszerte sok száz laboratórium végzett olyan vizsgálatokat, amelyekből ez a következtetés vonható le a leukémiával és a szarkómával kapcsolatban. Egyelőre azonban ezek csak feltételezések, és a hivatalos bizonyítékbázis nem elegendő a végleges következtetés levonásához.

Virológia

Ez egy meglehetősen fiatal tudományterület, nyolc évtizeddel ezelőtt született, amikor felfedezték, mi okozza a dohánymozaikbetegséget. Jóval később érkezett meg az első kép, bár nagyon pontatlan volt, és többé-kevésbé korrekt kutatások csak az elmúlt tizenöt évben történtek, amikor az emberiség rendelkezésére álló technológiák lehetővé tették az élet ilyen kis formáinak tanulmányozását.

Jelenleg nincs pontos információ arról, hogyan és mikor jelentek meg a vírusok, de az egyik fő elmélet szerint ez az életforma baktériumokból származik. Az evolúció helyett itt degradáció ment végbe, a fejlődés visszafordult, új egysejtű szervezetek alakultak ki. A tudósok egy csoportja azt állítja, hogy a vírusok korábban sokkal összetettebbek voltak, de az idő múlásával számos tulajdonságot elveszítettek. A modern ember számára tanulmányozható állapot, a genetikai adatok sokfélesége csak egy-egy fajra jellemző, különböző mértékű, degradációs fokozatú visszhang. Hogy ez az elmélet mennyire helytálló, még nem ismert, de a baktériumok és vírusok közötti szoros kapcsolat jelenléte tagadhatatlan.

Baktériumok: annyira különbözőek

Még ha a modern ember megérti is, hogy mindenütt baktériumok veszik körül, akkor is nehéz felfogni, hogy a környező világ folyamatai mennyire függnek a mikroszkopikus életformáktól. A tudósok csak a közelmúltban fedezték fel, hogy az élő baktériumok még a felhőket is feltöltik gőzzel, ahol felszállnak. Az ilyen szervezeteknek adott képességek meglepőek és inspirálóak. Egyesek hatására a víz jéggé változik, ami csapadékot okoz. Amikor a granulátum hullani kezd, újra megolvad, és vízsugár – vagy éghajlattól és évszaktól függően hó – hullik a földre. Nem sokkal ezelőtt a tudósok azt javasolták, hogy a baktériumok felhasználhatók a csapadék mennyiségének növelésére.

A leírt képességeket eddig a Pseudomonas Syringae tudományos nevet kapott faj vizsgálata során fedezték fel. A tudósok korábban azt feltételezték, hogy az emberi szem számára tiszta felhők tele vannak élettel, és a modern eszközök, technológiák és műszerek lehetővé tették ennek bizonyítását. Durva becslések szerint egy köbméter felhő tele van mikrobákkal, 300-30 000 példányban. Többek között ott van a Pseudomonas Syringae említett formája, amely meglehetősen magas hőmérsékleten jégképződést vált ki a vízből. Néhány évtizeddel ezelőtt fedezték fel először növények tanulmányozása során, és mesterséges környezetben termesztették - meglehetősen egyszerűnek bizonyult. Jelenleg a Pseudomonas Syringae aktívan dolgozik az emberiség javára a síterepeken.

Hogyan történik ez?

A Pseudomonas Syringae létezése a mikroszkopikus szervezet felületét hálózatban lefedő fehérjék termelődésével függ össze. Amikor egy vízmolekula közeledik, kémiai reakció indul be, a rács kiegyenlődik, hálózat jelenik meg, ami jégképződést okoz. A mag magához vonzza a vizet, és megnövekszik a mérete és tömege. Ha mindez a felhőben történt, akkor a tömeg növekedése lehetetlenné teszi a további szárnyalást, és a szemcse leesik. A csapadék alakját a földfelszín közelében lévő levegő hőmérséklete határozza meg.

Feltehetően a Pseudomonas Syringae felhasználható aszályos időszakokban, ha baktériumkolóniát juttatunk egy felhőbe. Jelenleg a tudósok nem tudják pontosan, hogy a mikroorganizmusok milyen koncentrációban válthatnak ki esőt, ezért kísérleteket végeznek és mintákat vesznek. Ugyanakkor ki kell deríteni, hogy a Pseudomonas Syringae miért mozog felhőkben, ha a mikroorganizmus általában a növényen él.

Sokféle baktérium hasznos és sikeresen alkalmazzák az emberek.

Először, a hasznos baktériumokat széles körben használják az élelmiszeriparban.

A sajtok, a kefir és a tejszín előállítása során szükséges a tej alvadása, amely tejsav hatására történik. A tejsavat a tejsavbaktériumok termelik, amelyek a starterkultúrák részét képezik, és a tejben lévő cukorral táplálkoznak. Maga a tejsav elősegíti a vas, a kalcium és a foszfor felszívódását. Ezek a jótékony elemek segítenek a fertőző betegségek elleni küzdelemben.

A sajt készítésekor darabokra (fejekre) préselik. A sajtfejek érlelőkamrákba kerülnek, ahol megindul a sajtot alkotó különféle tejsav- és propionsavbaktériumok tevékenysége. Tevékenységük eredményeként a sajt „érik” - jellegzetes ízt, szagot, mintát és színt kap.

A kefir előállításához tejsavbacillusokat és tejsavas streptococcusokat tartalmazó startert használnak.

A joghurt ízletes és egészséges erjesztett tejtermék. A joghurtgyártáshoz használt tejnek nagyon jó minőségűnek kell lennie. Minimális mennyiségű káros baktériumot kell tartalmaznia, amely megzavarhatja a jótékony joghurtbaktériumok fejlődését. A joghurtbaktériumok a tejet joghurttá alakítják, és különleges ízt adnak neki.

Rizs. 14. Lactobacillusok – tejsavbaktériumok.

A táplálékkal az emberi szervezetbe kerülő tejsav- és joghurtbaktériumok nemcsak a bélben lévő káros baktériumok, hanem a megfázást és egyéb fertőzéseket okozó vírusok elleni küzdelemben is segítenek. Ezek a jótékony baktériumok élettevékenységük során olyan savas környezetet hoznak létre (a kiürült anyagcseretermékek miatt), hogy mellettük csak a nehéz körülményekhez nagyon alkalmazkodott mikroba, például az E. coli képes életben maradni.

A jótékony baktériumok aktivitását a káposzta és más zöldségek erjesztésében hasznosítják.

Másodszor, baktériumokat használnak ércek kilúgozására a réz, cink, nikkel, urán és más fémek természetes ércekből történő kivonásakor. A kilúgozás a bennük nem gazdag ásványok baktériumok segítségével történő kinyerése, amikor más kitermelési módszerek (például az érc olvasztása) nem hatékonyak és költségesek. A kilúgozást aerob baktériumok végzik.

Harmadik, jótékony aerob baktériumokat használnak a városok és ipari vállalkozások szennyvizének megtisztítására a szerves maradványoktól.

Az ilyen biológiai tisztítás fő célja a szennyvízben lévő, onnan mechanikai kezeléssel nem távolítható el összetett és oldhatatlan szerves anyagok semlegesítése, egyszerű vízoldható elemekre való lebontása.

Negyedik, baktériumokat selyem- és bőrfeldolgozásnál használnak, stb. A műselyem előállításához szükséges alapanyagokat speciális transzgénikus baktériumok állítják elő. A technikai tejsavbaktériumokat a cserzőiparban duzzadásra és hámtalanításra (alapanyagok szilárd vegyületekből történő feldolgozása), a textiliparban festés és nyomtatás segédanyagaként használják.

Ötödik, baktériumokat használnak a mezőgazdasági kártevők elleni védekezésre. A mezőgazdasági növényeket speciális készítményekkel kezelik, amelyek bizonyos típusú baktériumokat tartalmaznak. A rovarkártevők, a biológiai készítménnyel kezelt növényi részeket fogyasztó rovarok, táplálékkal baktériumspórákat nyelnek le. Ez a kártevők pusztulásához vezet.

Hatodik, a baktériumokat különféle gyógyszerek (például interferon) előállítására használják, amelyek elpusztítják a vírusokat és támogatják az emberi immunitást (védelmet).

És végül, a káros baktériumoknak is vannak jótékony tulajdonságaik.

A korhadásbaktériumok (koprofita baktériumok) elpusztítják az elhullott állatok holttestét, a fák és cserjék földre hullott leveleit és magukat az elhalt fák törzsét. Ezek a baktériumok bolygónk egyfajta rendtartói. Szerves anyagokkal táplálkoznak, és humuszsá - termékeny talajréteggé - alakítják.

A talajbaktériumok a talajban élnek, és a természetben is számos előnnyel járnak. A talajbaktériumok által termelt ásványi sókat ezután a növény gyökerei felszívják a talajból. Az erdőtalaj felszíni rétegének egy köbcentimétere több száz millió talajbaktériumot tartalmaz.

Rizs. 15. A Clostridiumok talajbaktériumok.

A baktériumok a talajban is élnek, és felszívják a nitrogént a levegőből, felhalmozva azt a szervezetükben. Ez a nitrogén ezután fehérjékké alakul. Miután a baktériumsejtek elpusztulnak, ezek a fehérjék nitrogéntartalmú vegyületekké (nitrátok) alakulnak, amelyek műtrágyaként működnek, és jól felszívódnak a növényekben.

Következtetés.

A baktériumok a mikroorganizmusok nagy, jól tanulmányozott csoportja. A baktériumok mindenhol megtalálhatók, és az emberek életük során folyamatosan találkoznak velük. A baktériumok hasznosak lehetnek az ember számára, vagy veszélyes betegségek forrásaivá válhatnak.

A baktériumok tulajdonságainak tanulmányozása, káros megnyilvánulásaik leküzdése és a baktériumok élettevékenysége jótékony tulajdonságainak felhasználása az ember egyik fő feladata.

6. B osztály tanulója ________________________________________ / Yaroslav Shchipanov /

Irodalom.

1. Berkinblit M.B., Glagolev S.M., Maleeva Yu.V., Biológia: Tankönyv a 6. osztály számára. – M.: Binom. Tudáslaboratórium, 2008.

2. Ivchenko, T. V. Elektronikus tankönyv „Biológia: 6. osztály. Élő organizmus". // Biológia az iskolában. - 2007.

3. Pasechnik V.V. Biológia. 6. osztály Baktériumok, gombák, növények: Tankönyv. általános műveltségre tankönyv létesítmények, - 4. kiadás, sztereotípia. – M.: Túzok, 2000.

4. Smelova, V.G. Digitális mikroszkóp biológia órákon // „Szeptember elseje” Biológia Kiadó. - 2012. - 1. sz.

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!