Minden típusú baktérium és elnevezésük. Baktériumok jó és rossz

Ebben a pillanatban, ember, ahogy ezeket a sorokat olvasod, a baktériumok munkájából profitálsz. A belélegzett oxigéntől kezdve a tápanyagokig, amelyeket a gyomrunk az élelmiszerekből kivon, baktériumokat köszönhetünk, hogy virágoznak ezen a bolygón. Körülbelül tízszer több mikroorganizmus található szervezetünkben, beleértve a baktériumokat is, mint a saját sejtjeink. Valójában inkább mikrobák vagyunk, mint az emberek.

Csak a közelmúltban kezdtük el lassan megérteni a mikroszkopikus méretű organizmusokat, valamint bolygónkra és egészségünkre gyakorolt ​​hatásukat, de a történelem azt mutatja, hogy évszázadokkal ezelőtt őseink a baktériumok erejét használták étel és ital fermentálására (hallott valaki kenyérről és sörről?).

A 17. században már közvetlenül a szervezetünkben, velünk szoros kapcsolatban - a szájban - kezdtük el a baktériumok tanulmányozását. Anthony van Leeuwenhoek kíváncsisága vezetett a baktérium felfedezéséhez, amikor megvizsgált egy plakkot a saját fogai között. Van Leeuwenhoek költőien írta le 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 kulcsszerepet játszottak a Föld életében, lévén a kulcs a lélegző levegő megteremtésében és az általunk otthonnak nevezett bolygó biológiai gazdagságában.

Ebben a cikkben átfogó képet adunk ezekről az apró, de rendkívül hatásos 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 több mikronig (a méter milliomod része) terjed –, és megtudja, hogyan viszonyulnak más életformákhoz, növényekhez, állatokhoz, vírusokhoz és gombákhoz.

Mint bizonyára tudod, a sejtek az élet építőkövei, testünk szöveteit és az ablakon kívül növekvő fát egyaránt alkotják. 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 feladatot lát el a sejt működésének elősegítésében.

A baktériumoknak azonban nincs magjuk, és genetikai anyaguk (DNS) szabadon lebeg a sejtben. Ezekben a mikroszkopikus sejtekben hiányoznak az organellumok, és más módszerekkel rendelkeznek a genetikai anyag reprodukálására és átvitelére. A baktériumokat prokarióta sejteknek tekintik.

A baktériumok túlélnek oxigénnel vagy anélkül?

Alakjuk: pálcikák (bacillusok), körök (cocci) vagy spirálok (spirillum)

A baktériumok Gram-negatívak vagy Gram-pozitívak, azaz 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 típusával foglalkozó tudomány, beleértve a baktériumokat, archaeákat, gombákat, vírusokat és protozoákat – megkülönbözteti a baktériumokat mikrobiális testvéreiktől.

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

Mikrobás táplálkozás (és miazma)

Az emberekhez, állatokhoz és 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 környezetből származó vegyszerek, hogy táplálékot hozzanak létre (gondoljunk csak a cianobaktériumokra, amelyek a napfényt 2,5 millió éven át oxigénné változtatták). Más baktériumokat a tudósok heterotrófoknak neveznek, mivel táplálékként a meglévő szerves anyagokból (például az erdőtalaj elhalt leveleiből) nyernek energiát.

Az igazság az, hogy ami ízletes lehet a baktériumoknak, az számunkra undorító lesz. Úgy fejlődtek, hogy minden típusú terméket elnyeljenek, az olajszennyezésektől és az atommaghasadás melléktermékeitől az emberi hulladékig és bomlástermékekig.

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

Napi tapasztalatai alapján nagyon jól ismeri azt a szagot, amelyet a baktériumok okoznak, amikor beszívják a szemeteskosár tartalmát, megemésztik a maradék ételt, és kibocsátják saját gáznemű melléktermékeiket. Azonban minden nem korlátozódik erre. Azt is hibáztathatja, hogy a baktériumok okozzák azokat a kínos pillanatokat, amikor Ön is gázokat bocsát ki.

Egy nagy család

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

A biofilmeknek megvannak az előnyei és hátrányai. Egyrészt kölcsönösen előnyösek a természeti objektumok számára (mutalizmus). Másrészt komoly veszélyt jelenthetnek. Például az orvosok, akik orvosi implantátumokkal és eszközökkel kezelik a betegeket, komolyan aggódnak a biofilmek miatt, mivel ezek a baktériumok ingatlanjai. Miután megtelepedtek, a biofilmek olyan melléktermékeket termelhetnek, amelyek mérgezőek - és néha halálosak - 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 a körülmények elviselhetetlenné válnak, a baktériumok megőrzik magukat egy kemény héj - az endospóra - létrehozásával, amely a sejtet nyugalmi állapotba hozza, és megőrzi a baktérium genetikai anyagát.

A tudósok baktériumokat találnak az ilyen időkapszulákban, amelyeket 100 vagy akár 250 millió éve 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 – osztódással és szaporodással.

A baktériumok szaporodása

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

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 azok a mechanizmusok, amelyek utasítják a sejtet, hogy mit tegyen, és meghatározzák, milyen színű lesz 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 megy végbe, amikor az egyik baktérium két részre osztódik, lemásolja DNS-ét, és továbbadja azt a meghasadt sejt mindkét részére.

Mivel a létrejövő sejt végül azonos lesz azzal, amelyből született, ez a szaporodási 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 begyűjtése a sejten kívüli környezetből – más mikrobáktól és baktériumoktól (plazmidoknak nevezett molekulákon keresztül). Egy másik lehetőség a vírusok, amelyek baktériumokat használnak otthonuknak. Egy új baktérium megfertőzésével a vírusok az előző baktérium genetikai anyagát hagyják el az újban.

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

A baktériumok alkalmazkodásának megértése elengedhetetlen a velük való leküzdéshez és az antibiotikumok kifejlesztéséhez az orvostudományban. A baktériumok olyan gyakran cserélhetnek genetikai anyagot, hogy néha a korábban bevált kezelés már nem működik.

Nincsenek magas hegyek, nincs nagy mélység

Ha felteszi a kérdést, hogy „hol vannak a baktériumok?”, akkor könnyebben megkérdezhetjük, hogy „hol nincsenek baktériumok?”.

A baktériumok szinte mindenhol megtalálhatók a Földön. Lehetetlen elképzelni a baktériumok számát egyidejűleg a bolygón, de egyes becslések szerint számuk (baktériumok és archaeák együtt) 5 oktillió - ez egy 27 nullát tartalmazó szám.

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

Az igazság az, hogy a baktériumok nagyon régóta léteznek. Ezek adták a legrégebbi kövületek némelyikét, amelyek 3,5 milliárd évesek. A tudományos kutatások eredményei arra utalnak, hogy a cianobaktériumok hozzávetőleg 2,3-2,5 milliárd éve kezdtek el oxigént termelni a világ óceánjaiban, telítették a Föld légkörét oxigénnel, amelyet a mai napig belélegzünk.

A baktériumok túlélhetnek levegőben, vízben, talajban, jégben, hőben, növényekben, belekben, bőrben – mindenhol.

Egyes baktériumok extremofilek, ami azt jelenti, hogy képesek ellenállni a szélsőséges körülményeknek, ahol vagy rendkívül meleg vagy hideg, vagy hiányoznak belőlük azok a tápanyagok és vegyszerek, 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 hőszerető baktériumok is, 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, ami azt jelenti, hogy betegségeket és betegségeket okozhatnak.

Az emberiség történelme során bizonyos baktériumok (érthető módon) rosszindulatúak voltak, mert pánikot és hisztériát okoztak. Vegyük például a pestist. A Yersinia pestis pestist okozó baktérium 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 a lépfenét, tüdőgyulladást, agyhártyagyulladást, kolerát, szalmonellózist, mandulagyulladást és más, még velünk maradt betegségeket okozó baktériumok mindig veszélyt jelentenek ránk.

Ez különösen igaz a Staphylococcus aureusra, a staph fertőzésekért felelős baktériumra. Ez a "szuperbaktérium" számos problémát okoz a klinikákon, mivel a betegek gyakran veszik fel ezt a fertőzést orvosi implantátumok és katéterek behelyezése közben.

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 egy része eltér a többitől, az antibiotikumok elpusztíthatják a baktériumpopuláció nagy részét. De azok a baktériumok, amelyek túlélik, rezisztenciát fejlesztenek ki a gyógyszerrel szemben, és ott maradnak, és várnak a következő lehetőségre. Ezért az orvosok azt javasolják, hogy az antibiotikum-kúrát a végéig fejezzék be, és általában a lehető legritkább esetben, csak végső esetben lépjenek kapcsolatba velük.

A biofegyverek egy másik hűvös aspektusa ennek a beszélgetésnek. A baktériumok bizonyos esetekben fegyverként is használhatók, különösen egy időben lépfenét használták. Ráadásul nem csak az emberek szenvednek baktériumoktól. Egy másik faj - a Halomonas titanicae - étvágyat mutatott az elsüllyedt Titanic óceánjáró után, ami korrodálta 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 termékek. 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 szervezett változatosság lehetővé teszi az emberek számára, hogy alkalmazkodjanak az új táplálékforrásokhoz, amelyeket korábban nem használtak.

Másképp fogalmazva, a gyomor és a belek felületének bevonásával a baktériumok az Ön számára dolgoznak. Amikor eszik, a baktériumok és más mikrobák segítenek lebontani és kivonni a tápanyagokat, különösen a szénhidrátokat. Minél változatosabb baktériumokat fogyasztunk, annál változatosabbá válik szervezetünk.

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

Jelenleg aktívan vizsgálják bizonyos mikrobák és baktériumok emberi szervezetbe történő bejuttatásának lehetőségét, amelyek bizonyos előnyökkel járhatnak, azonban 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 betegségeket egy bizonyos típusú mikrobák okozzák.

A baktériumokat kutató kutatók véletlenül felfedezték a penicillint, egy antibiotikumot, amely számtalan életet megmentett. A közelmúltban e tekintetben is felfedeztek egy egyszerű módot az organizmusok genomjának szerkesztésére, 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 baktérium testét 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.

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

A baktériumsejtnek fala, citoplazmatikus membránja, citoplazmája zárványokkal és nukleotidja van. A további struktúrák közül néhány sejtben flagella, pili (egymáshoz tapad és a felülethez való ragaszkodás mechanizmusa) és 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 áthaladnak rajta, az anyagcseretermékek (anyagcsere) pedig kifelé.
• Egyes baktériumtípusok speciális nyálkát termelnek, amely kapszulára emlékeztet, és megvédi őket a kiszáradástól.
• Egyes sejtekben flagellák (egy vagy több) vagy bolyhok vannak, amelyek segítik a mozgást.
• Baktériumsejtek, amelyek rózsaszínűvé válnak a Gram-festéken ( gramm negatív), a sejtfal vékonyabb, többrétegű. A tápanyagokat lebontó enzimek a külvilágba kerülnek.
• Baktériumok, amelyek lilává válnak a Gram-folton 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. Sejtgyilkosok kapcsolódnak hozzájuk - fágok, kolicinok és kémiai vegyületek.
• A fali lipoproteinek bizonyos típusú baktériumokban antigének, amelyeket toxinoknak neveznek.
• Hosszan tartó antibiotikum-kezelés és számos egyéb ok miatt egyes sejtek elvesztik a membránjukat, de megtartják szaporodási képességüket. Lekerekített alakot kapnak - L-alakúak, és hosszú ideig tárolhatók az emberi szervezetben (coccusok vagy tuberkulózisbacilusok). Az instabil L-formák képesek visszatérni eredeti formájukhoz (visszaállítás).

Rizs. 2. A képen a gram-negatív (balra) és a gram-pozitív (jobbra) baktériumok falának szerkezete.

Kapszula

Kedvezőtlen környezeti körülmények között a baktériumok kapszulát képeznek. A mikrokapszula szorosan tapad a falhoz. Csak elektronmikroszkóppal látható. A makrokapszulát gyakran patogén mikrobák (pneumococcusok) alkotják. Klebsiella tüdőgyulladásban mindig találnak makrokapszulát.

Rizs. 3. A képen pneumococcus. A nyilak a kapszulát jelzik (egy ultravékony metszet elektrondiffrakciós mintázata).

kapszulaszerű héj

A kapszulaszerű héj a sejtfalhoz lazán kapcsolódó képződmény. A bakteriális enzimeknek köszönhetően a kapszulaszerű héjat a külső környezet szénhidrátjai (exopoliszacharidjai) borítják, ami biztosítja a baktériumok tapadását a különböző felületekhez, még a teljesen sima felületekhez is.

Például az emberi testbe belépő streptococcusok képesek összetapadni a fogakkal és a szívbillentyűkkel.

A kapszula funkciói sokrétűek:

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

Rizs. 4. A streptococcusok képesek összetapadni a fogzománccal, és más mikrobákkal együtt a fogszuvasodás okozói.

Rizs. 5. A képen a mitrális billentyű veresége reumában. Ennek oka a streptococcus.

Flagella

• Egyes bakteriális sejtekben flagellák (egy vagy több) vagy bolyhok vannak, amelyek segítik a mozgást. A flagellák tartalmazzák a flagelin kontraktilis fehérjét.
• A flagellák száma eltérő lehet - egy, egy csomó 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 hatást fejtenek ki a betegségben.
• Azok a baktériumok, amelyeknek nincs flagellája, nyálkahártyával borítva, képesek siklásra. A vízi baktériumok 40-60 vacuolákat tartalmaznak, nitrogénnel töltve.

Búvárkodást és emelkedést biztosítanak. A talajban a baktériumsejt a 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.

ivás

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

Rizs. 9. A képen E. coli látható. Látható flagella és ivás. A fotó alagútmikroszkóppal (STM) készült.

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

Rizs. 11. A fotón egy baktériumsejt látható fimbriákkal.

citoplazmatikus membrán

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

Rizs. 12. A képen jól látható egy vékony sejtfal (CS), egy citoplazmatikus membrán (CPM) és egy nukleotid a közepén (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 alakúak - koncentrikus membránok, vezikulák, tubulusok, hurkok stb. A mezoszómák kapcsolatban állnak a nukleoiddal. A sejtosztódásban és a spóraképzésben való részvétel a fő céljuk.

Nukleoid

A nukleoid analóg a maggal. A cella közepén található. A DNS lokalizálódik benne - az örökletes információ hordozója hajtogatott formában. A csavaratlan DNS hossza eléri az 1 mm-t. A baktériumsejt nukleáris anyagának nincs membránja, magja és kromoszómakészlete, és nem osztódik mitózissal. Osztódás 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 sokkal kisebb, mint egy nukleotid tömege. Annak ellenére, hogy az örökletes információk a plazmidok DNS-ében vannak kódolva, ezek nem létfontosságúak és nem szükségesek egy baktériumsejt számára.

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

Riboszómák

A baktériumsejt riboszómái részt vesznek az aminosavakból származó fehérjeszintézisben. A baktériumsejtek riboszómái nem egyesülnek az endoplazmatikus retikulumban, mint a sejtmaggal rendelkező sejtekben. A riboszómák gyakran válnak számos antibakteriális gyógyszer „célpontjává”.

Zárványok

A zárványok nukleáris és nem nukleáris sejtek anyagcseretermékei. Tápanyag-utánpótlást képviselnek: glikogén, keményítő, kén, polifoszfát (valutin), stb. Festéskor a zárványok 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 leggyakoribb formák a gömb alakúak, rúd alakúak és csavart.

1. táblázat A baktériumok főbb formái.

gömb alakú baktériumok

A gömb alakú baktériumokat coccusnak nevezik (a görög coccus - gabona szóból). Egyenként, ketten vannak elrendezve (diplococcusok), zacskókba, láncokba és hasonló szőlőfürtökbe. Ez az elrendezés a sejtosztódás módjától függ. A legkárosabb mikrobák a staphylococcusok és a streptococcusok.

Rizs. 16. A fotón mikrococcusok láthatók. A baktériumok kerekek, simaak, fehérek, sárgák és vörösek. A mikrococcusok mindenütt jelen vannak a természetben. Az emberi test különböző üregeiben élnek.

Rizs. 17. A képen diplococcus baktérium - Streptococcus pneumoniae.

Rizs. 18. Sarcina baktériumok a képen. A coccoid baktériumokat csomagokba egyesítik.

Rizs. 19. A képen streptococcus baktériumok (a görög "streptos" szóból - lánc).

Láncba rendezve. Számos betegség kórokozói.

Rizs. 20. A fotón a baktériumok "arany" staphylococcusok. Úgy elrendezve, mint "szőlőfürt". A fürtök arany színűek. Számos betegség kórokozói.

rúd alakú baktériumok

A spórákat képző rúd alakú baktériumokat bacilusoknak nevezzük. Hengeres alakúak. Ennek a csoportnak a legkiemelkedőbb képviselője a bacilus. A bacilusok közé tartoznak a pestis és a hemofil rudak. A pálcika alakú baktériumok végei lehetnek hegyesek, lekerekítettek, csonkoltak, kiterjesztettek vagy hasadtak. Maguk a rudak alakja lehet helyes és helytelen. Elrendezhetők egyenként, kettőnként, vagy láncokat alkothatnak. Egyes bacillusokat coccocillusoknak neveznek, mert kerek alakúak. Ennek ellenére hosszuk meghaladja a szélességet.

A Diplobacillusok kettős rudak. Az antrax rudak hosszú szálakat (láncokat) képeznek.

A spórák kialakulása megváltoztatja a bacilusok alakját. A bacillusok közepén a vajbaktériumokban spórák képződnek, amelyek orsószerű megjelenést kölcsönöznek nekik. Tetanuszrudakban - 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 fotón pálcika alakú baktériumok, amelyek láncokat alkotnak (anthrax rudak).

Mind az iskolai tantervben, mind a szakosított egyetemi oktatás keretében szükségszerűen figyelembe kell venni a baktériumok birodalmából származó példákat. Ez a legrégebbi életforma bolygónkon korábban jelent meg, mint bármely más ember által ismert. A tudósok becslése szerint először körülbelül három és fél milliárd évvel ezelőtt keletkeztek baktériumok, és körülbelül egymilliárd évig nem létezett más életforma a bolygón. Példák a baktériumokra, ellenségeinkre, barátainkra minden oktatási program keretein belül feltétlenül szóba kerülnek, mert éppen ezek a mikroszkopikus életformák teszik lehetővé a világunkra jellemző folyamatokat.

A prevalencia jellemzői

Hol találhatók az élővilágban példák baktériumokra? Igen, szinte mindenhol! Forrásvízben, sivatagi dűnékben, talajelemekben, levegőben és sziklás sziklákban vannak. 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 egy gramm talajban a baktériumok száma megszámlálhatatlan százmillió.

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

életkörülmények

Bármi legyen is a baktériumok példája, ezek a szervezetek rendkívül ellenállóak, túlélnek kedvezőtlen körülmények között, könnyen alkalmazkodnak a negatív tényezőkhöz. Egyes formáknak oxigénre van szükségük a túléléshez, míg mások anélkül is jól megbirkóznak. Számos példa van a baktériumok képviselőire, amelyek kiválóan túlélnek anoxikus környezetben.

Tanulmányok kimutatták, hogy a mikroszkopikus életformák komoly fagyban is túlélnek, nem félnek a nagyon nagy szárazságtól vagy a magas hőmérséklettől. A baktériumok szaporodó spórái könnyen megbirkóznak még hosszan tartó forralással vagy alacsony hőmérsékleten történő feldolgozással is.

Mik vannak ott?

A baktériumok (az ember ellenségei és barátai) példáinak vizsgálatakor 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 golyó formájú baktériumokat coccusoknak nevezik, a streptococcusokat láncban összegyűjtött golyók, és ha a képződmény úgy néz ki, mint egy csomó, akkor a staphylococcusok csoportjába tartozik. Ilyen mikroszkopikus életformák ismertek, amikor két baktérium él egyszerre egy nyálkahártyával borított kapszulában. Ezeket diplococcusoknak nevezik. A bacilusok rúd alakúak, a spirillák spirálok, a vibriók pedig a baktérium példája (minden diáknak, aki felelősen teljesít a programon, be kell tudnia vinni), amely alakja a vesszőhöz hasonlít.

Ezt a nevet a mikroszkopikus életformákra fogadták el, amelyek Gram elemzésekor nem változtatják meg a színüket, amikor kristályibolya hatást gyakorolnak. Például a kórokozó és ártalmatlan Gram-pozitív baktériumok még alkohollal mosva is megtartják a lila árnyalatot, a gram-negatívak viszont teljesen elszíneződnek.

A mikroszkopikus életforma Gram-mosás utáni vizsgálatakor összehúzódó foltot (szafranint) kell használni, amitől a baktérium rózsaszínűvé vagy pirossá válik. Ez a reakció a külső membrán szerkezetének köszönhető, amely megakadályozza, hogy a festék behatoljon.

Miért van erre szükség?

Ha egy iskolai kurzus részeként a tanuló azt a feladatot kapja, hogy példákat adjon a baktériumokra, akkor általában emlékezni fog azokra a formákra, amelyek a tankönyvben szerepelnek, és a legfontosabb jellemzőik már meg vannak jelölve. A folttesztet pontosan ezen specifikus paraméterek kimutatására találták ki. Kezdetben a vizsgálat célja a mikroszkopikus életforma képviselőinek osztályozása volt.

A Gram-teszt eredményei alapján következtetéseket vonhatunk le a sejtfalak szerkezetére vonatkozóan. A kapott információk alapján az összes azonosított nyomtatvány két csoportra osztható, amelyet 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-pozitív rezisztencia jellemzi jelentősen alacsonyabb.

A kölcsönhatás patogenitása és jellemzői

A baktériumok által okozott betegségek klasszikus példája egy gyulladásos folyamat, amely számos szövetben és szervben kialakulhat. Az ilyen reakciót leggyakrabban 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 harcának 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, az általuk kiváltott betegségeket, egyszerűen lehetetlen figyelmen kívül hagyni a bacillusokat. Ezt a szót jelenleg minden laikus ismeri, még ha nagyon rosszul is képzeli el a mikroszkopikus életformák sajátosságait, és a Gram-negatív baktériumok e sokfélesége rendkívül fontos a modern orvosok és kutatók számára, mivel komoly problémákat okoz az emberi légzőrendszerben. . Ismertek példák a húgyúti rendszer betegségeire is, amelyeket ilyen fertőzés vált ki. Egyes bacilusok hátrányosan befolyásolják a gyomor-bél traktus működését. A károsodás mértéke mind a személy immunitásától, mind a testet megfertőző formától függ.

A Gram-negatív baktériumok egy bizonyos csoportja a nozokomiális fertőzés megnövekedett valószínűségével jár. A viszonylag elterjedt okok közül a legveszélyesebb a másodlagos agyhártyagyulladás, tüdőgyulladás. A legpontosabbak az intenzív osztály egészségügyi intézményeinek alkalmazottai.

Litotrófok

A bakteriális táplálkozás példáit tekintve különös figyelmet kell fordítani a litotrófok egyedülálló csoportjára. Ez egy olyan mikroszkopikus életforma, amely tevékenységéhez egy szervetlen vegyülettől kap energiát. Fémeket, kénhidrogént, ammóniumot és sok más vegyületet használnak, amelyekből a baktérium elektronokat kap. Egy oxigénmolekula vagy más vegyület, amely már átment az oxidációs szakaszon, oxidálószerként működik a reakcióban. Az elektron átadása a szervezet által tárolt és az anyagcserében felhasznált energia termelésével jár.

A modern tudósok számára a litotrófok elsősorban azért érdekesek, mert bolygónkra meglehetősen atipikus élőlények, és a tanulmány lehetővé teszi számunkra, hogy jelentősen bővítsük az élőlények egyes csoportjaiban rejlő lehetőségek megértését. 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 megtörtént. nem léteznek, és még szerves anyagok sem jelentek meg. A litotrófok tanulmányozása lehetőséget ad más bolygók életének megismerésére, ahol a szervetlen anyagok oxidációja miatt, oxigén teljes hiányában valósulhat meg.

Ki és mit?

Mik a litotrófok a természetben? Példa erre a csomóbaktériumok, kemotróf, karboxitróf, metanogének. Jelenleg a tudósok nem állíthatják biztosan, hogy sikerült kimutatniuk 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 ciklikus folyamatokban, amelyek fontosak bolygónkon az élet létfeltételeihez. Az ilyen baktériumok által kiváltott kémiai reakciók gyakran meglehetősen erős hatást gyakorolnak a térre. Tehát a kénbaktériumok képesek oxidálni a hidrogén-szulfidot a tározó alján lévő üledékekben, és ilyen reakció nélkül a komponens reakcióba lépne a vízrétegekben lévő oxigénnel, ami lehetetlenné tenné az életet.

Szimbiózis és szembenállás

Ki ne ismerne példákat vírusokra, baktériumokra? Az iskolai tanfolyam részeként mindenkinek elmondják a sápadt treponemát, amely szifiliszt, flambéziát okozhat. Vannak baktériumvírusok 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

A filiszteri környezetben az a tévhit él, hogy a baktériumok csak az emberi betegségek okozói, és nincs több hasznuk vagy káruk. 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.

A baktériumok elleni küzdelem első, az emberiség által feltalált 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. A tanulmányok azonban kimutatták, hogy a gombák messze nem az egyetlen és nem is az első dolog, amely a baktériumok ellenségévé vált, mivel az eukarióták sokkal később jelentek meg, mint a mikroszkopikus élet. Kezdetben a baktériumok közötti harc (és más formák egyszerűen nem léteztek) az volt, hogy az ezen organizmusok által termelt összetevőket használták fel, hogy helyet nyerjenek maguknak. 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 annyira megrémít, egy normális rezisztenciareakció, amely sok millió év óta velejárója a mikroszkopikus életnek. Ő volt az, aki meghatározta a baktériumok azon képességét, hogy túléljék ezt az időt, és továbbra is fejlődjenek és szaporodjanak.

Támadj vagy halj meg

Világunk egy olyan hely, ahol csak az élhet túl, aki alkalmazkodott az élethez, képes védekezni, támadni, túlélni. Ugyanakkor a támadási képesség szorosan összefügg az ön-, élet- és érdekvédelem 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 másik célpontra való átirányítása.

Az antibiotikumok megjelenését egy mikroszkopikus szervezet molekulájára - az RNS-re, a fehérjére - gyakorolt ​​hatás kíséri. Ha megváltoztatja a célt, akkor megváltozik az antibiotikum megkötődésének helye. A pontmutáció, amely egy szervezetet ellenállóvá tesz egy agresszív komponens hatásával szemben, az egész faj javulásának oka, mivel ez a baktérium folytatja aktív szaporodását.

Vírusok és baktériumok

Ez a téma jelenleg sok vitát vált ki a szakemberek és a laikusok körében egyaránt. Szinte minden második vírusspecialistának tartja magát, ami összefügg a tömegtájékoztatási rendszerek munkájával: az influenzajárvány közeledtével mindenhol és mindenhol vírusokról beszélnek, írnak. Az ember, miután megismerte ezeket az adatokat, elkezdi azt hinni, hogy mindent tud, ami lehetséges. Természetesen hasznos megismerkedni az adatokkal, de ne tévedjünk: nemcsak a hétköznapi emberek, hanem a szakemberek is jelenleg még nem fedezték fel a legtöbb információt a vírusok és baktériumok élettevékenységének jellemzőiről. .

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 ilyen következtetés vonható le a leukémia, szarkóma tekintetében. Ezek azonban egyelőre csak feltételezések, és a hivatalos bizonyítékbázis nem elegendő a pontos következtetés levonásához.

Virológia

Ez egy meglehetősen fiatal tudományág, amely nyolc évtizeddel ezelőtt keletkezett, amikor kiderült, hogy dohánymozaikbetegséget vált ki. Észrevehetően később készült az első kép, bár nagyon pontatlan, és többé-kevésbé korrekt kutatások csak az elmúlt tizenöt évben történtek, amikor az emberiség rendelkezésére álló technológiák lehetővé tették az ilyen kis életformák 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 azzal érvel, hogy a vírusok korábban sokkal összetettebbek voltak, de az idők során számos jellemzőjük elveszett. A modern ember számára tanulmányozható állapot, a genetikai alap adatainak sokfélesége csak egy-egy fajra jellemző, különböző mértékű, lebomlási fokozatú visszhang. Hogy ez az elmélet mennyire helytálló, az még nem ismert, de a baktériumok és vírusok közötti szoros kapcsolat léte tagadhatatlan.

Baktériumok: annyira különbözőek

Még ha egy modern ember megérti is, hogy a baktériumok mindenhol és mindenhol körülveszik, akkor is nehéz felfogni, hogy a környező világ folyamatai mennyire függnek a mikroszkopikus életformáktól. Csak a közelmúltban fedezték fel a tudósok, hogy az élő baktériumok még a felhőket is kitöltik, ahol gőzzel felemelkednek. Az ilyen szervezeteknek adott képességek meglepőek és inspirálóak. Egyesek provokálják a víz jéggé való átalakulását, ami csapadékot okoz. Amint a pellet hullani kezd, újra megolvad, és vízeső – vagy az éghajlattól és évszaktól függően hó – esik a földre. Nem is olyan régen a tudósok azt javasolták, hogy a baktériumok révén növelhető a csapadék mennyisége.

A leírt képességeket eddig egy olyan faj vizsgálata során fedezték fel, amely a Pseudomonas Syringae tudományos nevet kapta. A tudósok korábban azt feltételezték, hogy az emberi szem számára tiszta felhők tele vannak élettel, és a modern eszközök, technológiák és eszközök lehetővé tették ennek bizonyítását. Durva becslések szerint egy köbméter felhő tele van mikrobákkal, 300-30 000 példányos koncentrációban. Itt található többek között a Pseudomonas Syringae említett formája, amely meglehetősen magas hőmérsékletű vízből jégképződést vált ki. 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 síközpontokban.

Hogyan történik ez?

A Pseudomonas Syringae létezése olyan fehérjék termelésével függ össze, amelyek egy mikroszkopikus méretű szervezet felületét egy hálóban borítják. Amikor egy vízmolekula közeledik, kémiai reakció indul be, a rács kiegyenlődik, megjelenik egy rács, ami jégképződést okoz. A mag vonzza a vizet, növekszik a mérete és tömege. Ha mindez felhőben történt, akkor a súlynövekedés lehetetlenné teszi a további szárnyalást, és a pellet leesik. A csapadék formáját a földfelszín közelében lévő levegő hőmérséklete határozza meg.

Feltehetően a Pseudomonas Syringae-hoz folyamodhatunk aszályos időszakban, amihez baktériumkolóniát kell bevinni a felhőbe. Jelenleg a tudósok nem tudják pontosan, hogy a mikroorganizmusok milyen koncentrációban válthatnak ki esőt, ezért kísérleteket végeznek, mintákat vesznek. Ugyanakkor ki kell deríteni, hogy a Pseudomonas Syringae miért mozog felhőkkel, ha a mikroorganizmus általában a növényen él.

Sokféle baktérium hasznos és sikeresen használható az emberek számára.

Először, a hasznos baktériumokat széles körben használják az élelmiszeriparban.

A sajt, a kefir, a tejszín előállításánál a tej koagulációja szükséges, 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, kalcium, foszfor felszívódását. Ezek a jótékony elemek segítenek a fertőző betegségek elleni küzdelemben.

A sajtgyártás során darabokra (fejekre) sajtolják. A sajtfejek az érlelőkamrákba kerülnek, ahol megindul az összetételében található különféle tej- és propionsavbaktériumok aktivitása. Tevékenységük eredményeként a sajt "érik" - jellegzetes ízt, illatot, mintát és színt kap.

A kefir előállításához tejsavbacillusokat és tejsav streptococcusokat tartalmazó startert használnak.

A joghurt ízletes és egészséges erjesztett tejtermék. A joghurt előállításához 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 jellegzetes 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 életük során olyan savas környezetet hoznak létre (a kiürült anyagcseretermékek miatt), hogy mellettük csak a nehéz körülményekhez nagyon alkalmazkodott mikroba, például az E. coli tud 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 kinyerési módok (például az érc olvasztása) nem hatékonyak és költségesek. A kilúgozást aerob baktériumok végzik.

Harmadszor, hasznos aerob baktériumokat használnak a városok és ipari vállalkozások szennyvizének megtisztítására a szerves maradványoktól.

Az ilyen biológiai tisztítás fő célja a szennyvízből mechanikai kezeléssel nem kinyerhető összetett és oldhatatlan szerves anyagok semlegesítése, egyszerű vízoldható elemekre való lebontása.

Negyedik, baktériumokat használnak selyem- és bőrfeldolgozáshoz stb. A műselyem gyártásához szükséges alapanyagokat speciális transzgénikus baktériumok állítják elő. A műszaki tejsavbaktériumokat a bőriparban duzzadásra és hámlásra (alapanyagok szilárd vegyületekből történő kezelése), a textiliparban festés és nyomda segédanyagként használják.

Ötödik, baktériumokat használnak a mezőgazdasági kártevők elleni védekezésre. A mezőgazdasági növényeket speciális készítményekkel kezelik, amelyek bizonyos típusú baktériumokat tartalmaznak. A rovarok - kártevők, biológiai termékekkel kezelt növényi részek felszívódása, étellel lenyeli a baktériumspórákat. 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 az utolsó, a káros baktériumoknak is vannak jótékony tulajdonságaik.

A korhadó baktériumok (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 rendjei. Szerves anyagokkal táplálkoznak, és humuszsá alakítják - a föld termékeny rétegévé.

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. Clostridia - talajbaktériumok.

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

Következtetés.

A baktériumok a mikroorganizmusok nagy, jól tanulmányozott csoportja. A baktériumok mindenhol megtalálhatók, és az ember életében folyamatosan találkozik velük. A baktériumok hasznosak lehetnek az ember számára, és veszélyes betegségek forrásaivá válhatnak.

A baktériumok tulajdonságainak tanulmányozása, káros megnyilvánulásaik elleni küzdelem és a baktériumok létfontosságú tevékenysége jótékony tulajdonságainak felhasználása az ember egyik fő feladata.

B 6. osztályos tanuló ________________________________________ / Yaroslav Shchipanov /

Irodalom.

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

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

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

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

Mik a baktériumok: a baktériumok típusai, osztályozásuk

A baktériumok apró mikroorganizmusok, amelyek évezredek óta léteznek. A mikrobákat nem lehet szabad szemmel látni, de nem szabad megfeledkezni a létezésükről. Hatalmas számú bacilus létezik. A mikrobiológia tudománya foglalkozik ezek osztályozásával, tanulmányozásával, fajtáival, szerkezeti jellemzőivel és élettanával.

A mikroorganizmusokat tevékenységüktől és funkcióiktól függően eltérően nevezik. Mikroszkóp alatt megfigyelheti, hogy ezek a kis lények hogyan lépnek kapcsolatba egymással. Az első mikroorganizmusok meglehetősen primitív formájúak voltak, de fontosságukat semmiképpen sem szabad alábecsülni. A bacilusok kezdettől fogva fejlődtek, kolóniákat hoztak létre, megpróbáltak túlélni a változó éghajlati viszonyok között. A különböző vibriók képesek aminosavak cseréjére annak érdekében, hogy ennek eredményeként normálisan növekedjenek és fejlődjenek.

Ma nehéz megmondani, hogy ezeknek a mikroorganizmusoknak hány faja van a földön (ez a szám meghaladja az egymilliót), de a leghíresebbek és nevük szinte minden ember számára ismerős. Nem számít, mik a mikrobák és hogyan hívják őket, mindegyiknek van egy előnye - kolóniákban élnek, így sokkal könnyebben alkalmazkodnak és túlélnek.

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 jótékonyak. Ezután részletesen beszélünk arról, hogy melyek a fő hasznos baktériumok, és leírjuk őket.

A mikroorganizmusokat alakjuk, jellemzőik szerint is osztályozhatja. Valószínűleg sokan emlékeznek arra, hogy az iskolai tankönyvekben egy speciális táblázat volt a különféle mikroorganizmusok képével, mellette pedig a jelentésük és a természetben betöltött szerepük. Többféle baktérium létezik:

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

Különböző formájú baktériumok

Említettük már, hogy az egyik osztályozás a mikrobákat alakjuk szerint fajokra osztja.

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

A gömb alakú mikroorganizmusokhoz a mikrobiológusok közé tartoznak a streptococcusok, a staphylococcusok, a diplococcusok és a gonococcusok. Lehetnek párok vagy hosszú golyóláncok.

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 fürtök számára, kevésbé csavarodnak, speciális flagellák vannak a végtagokon.

A patogén baktériumok típusai

Például a coccusnak nevezett mikroorganizmusok egy csoportja, részletesebben a streptococcusok és a staphylococcusok valódi gennyes betegségeket (furunculosis, streptococcus mandulagyulladás) okoznak.

Az anaerobok tökéletesen élnek és fejlődnek oxigén nélkül; bizonyos típusú mikroorganizmusok számára az oxigén általában halálossá válik. Az aerob mikrobáknak oxigénre van szükségük a túléléshez.

Az archaea szinte színtelen egysejtű szervezetek.

A kórokozó baktériumokat kerülni kell, mert fertőzéseket okoznak, a Gram-negatív mikroorganizmusok ellenállónak számítanak az antitestekkel szemben. Sok információ van a talajról, a rothadó mikroorganizmusokról, amelyek károsak, hasznosak.

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

A hasznos baktériumok fajtái

Még az iskolások is tudják, hogy a bacilusok hasznosak és károsak. 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 tudjon hasznos információkat a tejsavról, az élelmiszerekről, a probiotikus mikroorganizmusokról. Például a probiotikumokat, más szóval jó szervezeteket gyakran használják gyógyászati ​​célokra. Azt kérdezed: minek? Nem engedik a káros baktériumok elszaporodását az emberben, erősítik a bél védő funkcióit, jó hatással vannak az emberi immunrendszerre.

A bifidobaktériumok szintén nagyon jótékony hatással vannak a belekre. A tejsavvibriók körülbelül 25 fajt tartalmaznak. Az emberi szervezetben nagy mennyiségben vannak jelen, 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, mint például az Azotobacter. Hosszú évekig élnek a talajban, jótékony hatással vannak a talajra, serkentik a növények növekedését, megtisztítják a földet a nehézfémektől. Pótolhatatlanok az orvostudományban, a mezőgazdaságban, az orvostudományban, az élelmiszeriparban.

A bakteriális variabilitás típusai

A mikrobák természetüknél fogva nagyon ingatagok, gyorsan elpusztulnak, lehetnek spontánok, indukáltak. A baktériumok variabilitását nem részletezzük, hiszen ez az információ jobban érdekli azokat, akik érdeklődnek a mikrobiológia és annak minden ága iránt.

Baktériumok típusai szeptikus tartályokhoz

A magánházak lakói megértik, hogy sürgősen szükség van a szennyvíz és a szennyvíztisztításra. Manapság a lefolyók gyorsan és hatékonyan tisztíthatók a szeptikus tartályok speciális baktériumainak segítségével. Az ember számára ez óriási megkönnyebbülés, hiszen a csatornatisztítás nem kellemes dolog.

Már tisztáztuk, hogy hol alkalmazzák a biológiai szennyvízkezelési típust, most pedig beszéljünk magáról a rendszerről. A szeptikus tartályok baktériumait laboratóriumban termesztik, elpusztítják a lefolyók 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 készítményre vonatkozó utasításokat, ügyeljen arra, hogy a vízszint hozzájáruljon a baktériumok normál túléléséhez. Ezenkívül ne felejtse el használni a lefolyót legalább kéthetente egyszer, hogy a baktériumoknak legyen mit enniük, különben elpusztulnak. Ne felejtse el, hogy a tisztítóporokból és folyadékokból származó klór elpusztítja a baktériumokat.

A legnépszerűbb baktériumok a Dr. Robik, 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 baktériumokat a vizsgálatok során találták meg, ez azt jelenti, hogy a személy vese-, húgyhólyag- vagy húgycsőbetegségben szenved. A mikroorganizmusok több módon is bejutnak a vizeletbe. A kezelés előtt nagyon fontos kivizsgálni és pontosan meghatározni a baktériumok típusát és a bejutás útját. Ezt biológiai vizelettenyésztéssel lehet meghatározni, amikor a baktériumok kedvező élőhelyre kerülnek. Ezt követően ellenőrizzük a baktériumok reakcióját különböző antibiotikumokra.

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