ყველა სახის ბაქტერია და მათი სახელები. ბაქტერიები სასარგებლო და მავნეა

ამ წუთში, კაცო, როცა ამ სტრიქონებს კითხულობ, ბაქტერიების მუშაობით სარგებლობ. ჟანგბადიდან, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ, დაწყებული საკვები ნივთიერებებით დამთავრებული, რომელსაც ჩვენი კუჭი იღებს ჩვენი საკვებიდან, ჩვენ გვყავს ბაქტერიები, რომელთაც მადლობა უნდა გადავუხადოთ ამ პლანეტაზე აყვავებისთვის. ჩვენს ორგანიზმში დაახლოებით ათჯერ მეტი მიკროორგანიზმია, მათ შორის ბაქტერიები, ვიდრე ჩვენივე უჯრედები. არსებითად, ჩვენ უფრო მიკრობები ვართ, ვიდრე ადამიანები.

სულ ახლახანს დავიწყეთ მცირედი გაგება მიკროსკოპული ორგანიზმების და მათი გავლენის შესახებ ჩვენს პლანეტასა და ჯანმრთელობაზე, მაგრამ ისტორია აჩვენებს, რომ საუკუნეების წინ ჩვენი წინაპრები უკვე იყენებდნენ ბაქტერიების ძალას საკვებისა და სასმელის დუღილისთვის (ვისაც სმენია პურის და ლუდი?).

მე-17 საუკუნეში დავიწყეთ ბაქტერიების შესწავლა უშუალოდ ჩვენს ორგანიზმში ჩვენთან მჭიდრო კავშირში - პირში. ანტონი ვან ლეუვენჰუკის ცნობისმოყვარეობამ გამოიწვია ბაქტერიების აღმოჩენა, როდესაც მან საკუთარ კბილებს შორის არსებული ნადები გამოიკვლია. ვან ლივენჰუკმა ბაქტერიები პოეტურად აღწერა და მის კბილებზე არსებული ბაქტერიების კოლონიას აღწერა, როგორც „პატარა თეთრი ნივთიერება, გამაგრებული ცომის მსგავსი“. ნიმუში მიკროსკოპის ქვეშ მოათავსა, ვან ლეუვენჰუკმა დაინახა, რომ მიკროორგანიზმები მოძრაობდნენ. ასე რომ, ისინი ცოცხლები არიან!

თქვენ უნდა იცოდეთ, რომ ბაქტერიებმა გადამწყვეტი როლი შეასრულეს დედამიწაზე, რაც მთავარია სუნთქვადი ჰაერის შესაქმნელად და პლანეტის ბიოლოგიური სიმდიდრის შესაქმნელად, რომელსაც ჩვენ სახლს ვუწოდებთ.

ამ სტატიაში ჩვენ შემოგთავაზებთ მიმოხილვას ამ პატარა, მაგრამ ძალიან გავლენიანი მიკროორგანიზმების შესახებ. ჩვენ განვიხილავთ კარგს, ცუდს და აშკარად უცნაურ გზებს, რომლითაც ბაქტერიები ქმნიან ადამიანის და გარემოს ისტორიას. ჯერ ვნახოთ, როგორ განსხვავდება ბაქტერიები სიცოცხლის სხვა ტიპებისგან.

ბაქტერიების საფუძვლები

კარგად, თუ ბაქტერიები შეუიარაღებელი თვალით უხილავია, როგორ შეგვიძლია ამდენი ვიცოდეთ მათ შესახებ?

მეცნიერებმა შეიმუშავეს მძლავრი მიკროსკოპები ბაქტერიების დასათვალიერებლად - რომელთა ზომები მერყეობს ერთიდან რამდენიმე მიკრონიმდე (მილიონედი მეტრი) - და გაერკვნენ, თუ როგორ უკავშირდება ისინი სიცოცხლის სხვა ფორმებს, მცენარეებს, ცხოველებს, ვირუსებსა და სოკოებს.

როგორც მოგეხსენებათ, უჯრედები სიცოცხლის საშენი მასალაა, ჩვენი სხეულის ქსოვილებიდან დაწყებული ხემდე, რომელიც იზრდება ჩვენი ფანჯრის მიღმა. ადამიანებს, ცხოველებსა და მცენარეებს აქვთ გენეტიკური ინფორმაციის უჯრედები, რომლებიც შეიცავს მემბრანას, რომელსაც ეწოდება ბირთვი. ამ ტიპის უჯრედებს, რომლებსაც ეუკარიოტულ უჯრედებს უწოდებენ, აქვთ სპეციალიზებული ორგანელები, რომელთაგან თითოეულს აქვს უნიკალური ფუნქცია, დაეხმაროს უჯრედის ფუნქციონირებას.

თუმცა, ბაქტერიებს არ აქვთ ბირთვი და მათი გენეტიკური მასალა (დნმ) თავისუფლად ცურავს უჯრედის შიგნით. ამ მიკროსკოპულ უჯრედებს არ აქვთ ორგანელები და აქვთ გენეტიკური მასალის გამრავლებისა და გადაცემის სხვა მეთოდები. ბაქტერიები განიხილება პროკარიოტულ უჯრედებად.

ცოცხლობენ თუ არა ბაქტერიები გარემოში ჟანგბადით თუ მის გარეშე?

მათი ფორმა: წნელები (ბაცილი), წრეები (კოკები) ან სპირალები (სპირილუმი)

ბაქტერიები გრამუარყოფითია თუ გრამდადებითი, ანუ აქვთ გარე დამცავი გარსი, რომელიც ხელს უშლის უჯრედის შიდა შეღებვას?

როგორ მოძრაობენ ბაქტერიები და იკვლევენ მათ გარემოს (ბევრ ბაქტერიას აქვს დროშები, მათრახის მსგავსი სტრუქტურები, რომლებიც მათ საშუალებას აძლევს გადაადგილდნენ თავიანთ გარემოში)

მიკრობიოლოგია - ყველა სახის მიკრობების შესწავლა, მათ შორის ბაქტერიები, არქეები, სოკოები, ვირუსები და პროტოზოები - განასხვავებს ბაქტერიებს მათი მიკრობული ბიძაშვილებისგან.

ბაქტერიების მსგავსი პროკარიოტები, რომლებიც ახლა კლასიფიცირდება როგორც არქეები, ოდესღაც ბაქტერიებთან ერთად იყვნენ, მაგრამ მეცნიერებმა მათ შესახებ მეტი შეიტყვეს, მათ ბაქტერიებსა და არქეებს საკუთარი კატეგორიები მიანიჭეს.

მიკრობული კვება (და მიასმა)

ადამიანებს, ცხოველებსა და მცენარეებს, ბაქტერიებსაც სჭირდებათ საკვები გადარჩენისთვის.

ზოგიერთი ბაქტერია - ავტოტროფი - იყენებს ძირითად რესურსებს, როგორიცაა მზის შუქი, წყალი და გარემო ქიმიკატები საკვების შესაქმნელად (იფიქრეთ ციანობაქტერიებზე, რომლებიც მზის შუქს ჟანგბადად აქცევენ 2,5 მილიონი წლის განმავლობაში). სხვა ბაქტერიებს მეცნიერები ჰეტეროტროფებს უწოდებენ, რადგან ისინი ენერგიას იღებენ არსებული ორგანული ნივთიერებებისგან, როგორც საკვები (მაგალითად, ტყის ნიადაგზე მკვდარი ფოთლები).

სიმართლე ის არის, რომ ის, რაც შეიძლება ბაქტერიისთვის გემრიელი იყოს, ჩვენთვის ამაზრზენი იქნება. ისინი განვითარდნენ, რათა შთანთქას ყველა სახის პროდუქტი, დაწყებული ნავთობის დაღვრადან და ბირთვული ქვეპროდუქტებიდან დაწყებული ადამიანის ნარჩენებით და დაშლის პროდუქტებამდე.

მაგრამ ბაქტერიების მიდრეკილება ამა თუ იმ საკვების წყაროსთან შეიძლება საზოგადოებისთვის სასარგებლო იყოს. მაგალითად, იტალიაში ხელოვნების ექსპერტებმა მიმართეს ბაქტერიებს, რომლებსაც შეუძლიათ მარილისა და წებოს ზედმეტი ფენების ჭამა, რაც ამცირებს ხელოვნების ფასდაუდებელ ნამუშევრებს. ბაქტერიების ორგანული ნივთიერებების გადამუშავების უნარი ასევე ძალიან სასარგებლოა დედამიწისთვის, როგორც ნიადაგში, ასევე წყალში.

ყოველდღიური გამოცდილებიდან თქვენ კარგად იცით ბაქტერიების მიერ გამოწვეული სუნი, რადგან ისინი მოიხმარენ თქვენი ნაგვის ურნის შიგთავსს, ამუშავებენ ნარჩენებს და გამოყოფენ საკუთარ აირისებრ ქვეპროდუქტებს. თუმცა, ეს ყველაფერი არ არის. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაადანაშაულოთ ​​ბაქტერიები იმ უხერხული მომენტების გამომწვევში, როდესაც თქვენ თვითონ აწვებით გაზს.

ერთი დიდი ოჯახი

ბაქტერიები იზრდებიან და ქმნიან კოლონიებს, როცა ამის საშუალება მიეცემათ. თუ საკვები და გარემო პირობები ხელსაყრელია, ისინი მრავლდებიან და ქმნიან წებოვან გროვებს, რომლებსაც ბიოფილმები ეწოდებათ, რათა გადარჩეს ზედაპირებზე, დაწყებული კლდეებიდან პირის ღრუს კბილებამდე.

ბიოფილებს აქვთ დადებითი და უარყოფითი მხარეები. ერთის მხრივ, ისინი ორმხრივად სასარგებლოა ბუნებრივი ობიექტებისთვის (მუტუალიზმი). მეორეს მხრივ, ისინი შეიძლება იყოს სერიოზული საფრთხე. მაგალითად, ექიმები, რომლებიც მკურნალობენ პაციენტებს სამედიცინო იმპლანტებითა და მოწყობილობებით, სერიოზული შეშფოთება აქვთ ბიოფილმებთან დაკავშირებით, რადგან ისინი უზრუნველყოფენ უძრავ ქონებას ბაქტერიებისთვის. კოლონიზაციის შემდეგ, ბიოფილმებს შეუძლიათ წარმოქმნან ქვეპროდუქტები, რომლებიც ტოქსიკური და ზოგჯერ ფატალურია ადამიანისთვის.

ქალაქებში მცხოვრები ადამიანების მსგავსად, ბიოფილმის უჯრედები ურთიერთობენ ერთმანეთთან, ცვლიან ინფორმაციას საკვებისა და პოტენციური საფრთხის შესახებ. მაგრამ იმის ნაცვლად, რომ მეზობლებს ტელეფონით დაურეკონ, ბაქტერიები აგზავნიან შენიშვნებს ქიმიკატების გამოყენებით.

ასევე, ბაქტერიებს არ ეშინიათ დამოუკიდებლად ცხოვრების. ზოგიერთმა სახეობამ შეიმუშავა მკაცრ გარემოში გადარჩენის საინტერესო გზები. როდესაც საკვები აღარ არის და პირობები გაუსაძლისი ხდება, ბაქტერიები ინარჩუნებენ თავს მყარი გარსის, ენდოსპორის შექმნით, რომელიც უჯრედს მოსვენების მდგომარეობაში აყენებს და ინარჩუნებს ბაქტერიის გენეტიკურ მასალას.

მეცნიერები პოულობენ ბაქტერიებს ასეთ დროის კაფსულებში, რომლებიც ინახებოდა 100 ან თუნდაც 250 მილიონი წლის განმავლობაში. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ბაქტერიას შეუძლია დიდხანს შეინახოს საკუთარი თავი.

ახლა, როდესაც ჩვენ ვიცით, რა შესაძლებლობებს აძლევენ კოლონიები ბაქტერიებს, მოდით გავარკვიოთ, როგორ მიდიან ისინი იქ - გაყოფისა და გამრავლების გზით.

ბაქტერიების რეპროდუქცია

როგორ ქმნიან ბაქტერიები კოლონიებს? დედამიწაზე სიცოცხლის სხვა ფორმების მსგავსად, ბაქტერიებსაც სჭირდებათ საკუთარი თავის გამრავლება, რათა გადარჩეს. სხვა ორგანიზმები ამას აკეთებენ სქესობრივი გამრავლების გზით, მაგრამ არა ბაქტერიები. მაგრამ პირველ რიგში, მოდით განვიხილოთ, რატომ არის მრავალფეროვნება კარგი.

ცხოვრება ექვემდებარება ბუნებრივ გადარჩევას, ან გარკვეული გარემოს შერჩევითი ძალები საშუალებას აძლევს ერთ ტიპს აყვავდეს და გამრავლდეს სხვაზე მეტი. შეიძლება გახსოვთ, რომ გენები არის მექანიზმი, რომელიც ავალებს უჯრედს რა გააკეთოს და განსაზღვრავს რა ფერის იქნება თქვენი თმა და თვალები. გენებს მშობლებისგან იღებთ. სქესობრივი გამრავლება იწვევს მუტაციებს ან დნმ-ის შემთხვევით ცვლილებებს, რაც ქმნის მრავალფეროვნებას. რაც უფრო მეტია გენეტიკური მრავალფეროვნება, მით უფრო დიდია შანსი იმისა, რომ ორგანიზმი მოერგოს გარემოს შეზღუდვებს.

ბაქტერიებისთვის რეპროდუქცია არ არის დამოკიდებული სწორ მიკრობთან შეხვედრაზე; ისინი უბრალოდ კოპირებენ საკუთარ დნმ-ს და ყოფენ ორ იდენტურ უჯრედად. ეს პროცესი, რომელსაც ორობითი დაშლა ეწოდება, ხდება მაშინ, როდესაც ერთი ბაქტერია ორად იყოფა, დნმ-ის კოპირება და გაყოფილი უჯრედის ორივე ნაწილზე გადაცემა.

ვინაიდან შედეგად მიღებული უჯრედი საბოლოოდ იდენტური იქნება საიდანაც ის დაიბადა, გამრავლების ეს მეთოდი არ არის საუკეთესო მრავალფეროვანი გენოფონდის შესაქმნელად. როგორ იძენენ ბაქტერიები ახალ გენებს?

გამოდის, რომ ბაქტერიები იყენებენ ჭკვიან ხრიკს: ჰორიზონტალური გენის გადაცემას, ან გენეტიკური მასალის გაცვლას გამრავლების გარეშე. არსებობს რამდენიმე გზა, რომელსაც ბაქტერიები იყენებენ ამისათვის. ერთ-ერთი მეთოდი გულისხმობს უჯრედის გარეთ არსებული გარემოდან - სხვა მიკრობებისა და ბაქტერიებისგან გენეტიკური მასალის შეგროვებას (მოლეკულების მეშვეობით, რომლებსაც პლაზმიდები ეწოდება). კიდევ ერთი გზაა ვირუსები, რომლებიც ბაქტერიებს საცხოვრებლად იყენებენ. როდესაც ვირუსები აინფიცირებენ ახალ ბაქტერიას, ისინი ტოვებენ წინა ბაქტერიის გენეტიკურ მასალას ახალში.

გენეტიკური მასალის გაცვლა ბაქტერიებს აძლევს ადაპტაციის მოქნილობას და ისინი ადაპტირებენ, თუ გრძნობენ სტრესულ ცვლილებებს გარემოში, როგორიცაა საკვების დეფიციტი ან ქიმიური ცვლილებები.

ბაქტერიების ადაპტაციის გააზრება ძალზე მნიშვნელოვანია მათთან საბრძოლველად და მედიცინაში ანტიბიოტიკების შესაქმნელად. ბაქტერიებს შეუძლიათ გენეტიკური მასალის გაცვლა იმდენად ხშირად, რომ ზოგჯერ მკურნალობა, რომელიც ადრე მუშაობდა, აღარ მუშაობს.

არც მაღალი მთები, არც დიდი სიღრმეები

თუ თქვენ სვამთ კითხვას "სად არიან ბაქტერიები?", უფრო ადვილია კითხვა "სად არ არის ბაქტერიები?"

ბაქტერიები თითქმის ყველგან გვხვდება დედამიწაზე. შეუძლებელია პლანეტაზე ბაქტერიების რაოდენობის წარმოდგენა ნებისმიერ დროს, მაგრამ ზოგიერთი შეფასებით მათი რიცხვი (ბაქტერიები და არქეები ერთად) 5 ოქტილიონია - რიცხვი 27 ნულით.

ბაქტერიული სახეობების კლასიფიკაცია ძალიან რთულია აშკარა მიზეზების გამო. ამჟამად დაახლოებით 30 000 ოფიციალურად იდენტიფიცირებული სახეობაა, მაგრამ ცოდნის ბაზა მუდმივად იზრდება და არსებობს მოსაზრებები, რომ ჩვენ მხოლოდ აისბერგის მწვერვალი ვართ ყველა სახის ბაქტერიაში.

სიმართლე ის არის, რომ ბაქტერიები დიდი ხანია არსებობს. მათ შექმნეს უძველესი ნამარხი, რომელიც 3,5 მილიარდი წლით თარიღდება. სამეცნიერო კვლევები ვარაუდობენ, რომ ციანობაქტერიებმა ჟანგბადის შექმნა დაიწყეს დაახლოებით 2,3-2,5 მილიარდი წლის წინ მსოფლიო ოკეანეებში, რითაც დედამიწის ატმოსფერო გაჯერებულია იმ ჟანგბადით, რომელსაც ჩვენ დღემდე ვსუნთქავთ.

ბაქტერიას შეუძლია გადარჩეს ჰაერში, წყალში, ნიადაგში, ყინულში, სიცხეში, მცენარეებზე, ნაწლავებში, კანზე - ყველგან.

ზოგიერთი ბაქტერია ექსტრემოფილია, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ გაუძლონ ექსტრემალურ პირობებს, რომლებიც ან ძალიან ცხელა ან ცივ, ან არ გააჩნიათ საკვები ნივთიერებები და ქიმიკატები, რომლებიც ჩვეულებრივ ასოცირდება სიცოცხლესთან. მკვლევარებმა ასეთი ბაქტერიები აღმოაჩინეს მარიანას თხრილში, დედამიწის ყველაზე ღრმა წერტილში, წყნარი ოკეანის ფსკერზე, წყლისა და ყინულის ჰიდროთერმულ ხვრელებთან ახლოს. ასევე არის ბაქტერიები, რომლებსაც მოსწონთ მაღალი ტემპერატურა, მაგალითად, ისეთები, რომლებიც აფერადებენ ოპალესცენტურ აუზს Yellowstone National Park-ში.

ცუდი (ჩვენთვის)

მიუხედავად იმისა, რომ ბაქტერიებს მნიშვნელოვანი წვლილი შეაქვს ადამიანებისა და პლანეტების ჯანმრთელობაში, მათ ასევე აქვთ ბნელი მხარე. ზოგიერთი ბაქტერია შეიძლება იყოს პათოგენური, რაც ნიშნავს, რომ ისინი იწვევენ დაავადებებს.

კაცობრიობის ისტორიის განმავლობაში, გარკვეული ბაქტერიები (გასაგებია) იღებენ ცუდ რეპს, რაც იწვევს პანიკას და ისტერიას. აიღეთ ჭირი, მაგალითად. ჭირის გამომწვევმა ბაქტერიამ, Yersinia pestis, არა მხოლოდ მოკლა 100 მილიონზე მეტი ადამიანი, არამედ შესაძლოა ხელი შეუწყო რომის იმპერიის დაშლას. ანტიბიოტიკების მოსვლამდე, წამლები, რომლებიც ბაქტერიულ ინფექციებთან ბრძოლაში გვეხმარება, მათი შეჩერება ძალიან რთული იყო.

დღესაც ეს პათოგენური ბაქტერიები სერიოზულად გვაშინებს. ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის განვითარების წყალობით, ჯილეხის, პნევმონიის, მენინგიტის, ქოლერის, სალმონელოზის, ტონზილიტის და სხვა დაავადებების გამომწვევი ბაქტერიები, რომლებიც ჯერ კიდევ ჩვენთან ახლოს რჩებიან, ყოველთვის საშიშროებას წარმოადგენს ჩვენთვის.

ეს განსაკუთრებით ეხება Staphylococcus aureus-ს, ბაქტერიას, რომელიც პასუხისმგებელია სტაფილოკოკის ინფექციებზე. ეს „სუპერბაქტერია“ უამრავ პრობლემას იწვევს კლინიკებში, ვინაიდან პაციენტები ძალიან ხშირად ემართებათ ამ ინფექციას სამედიცინო იმპლანტებისა და კათეტერების ჩადგმისას.

ჩვენ უკვე ვისაუბრეთ ბუნებრივ გადარჩევაზე და იმაზე, თუ როგორ წარმოქმნის ზოგიერთი ბაქტერია სხვადასხვა გენს, რომელიც ეხმარება მათ გაუმკლავდეს გარემო პირობებს. თუ თქვენ გაქვთ ინფექცია და თქვენს ორგანიზმში არსებული ზოგიერთი ბაქტერია განსხვავდება სხვებისგან, ანტიბიოტიკებმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს ბაქტერიების პოპულაციის უმეტესობაზე. მაგრამ ის ბაქტერიები, რომლებიც გადარჩებიან, განუვითარდებათ წამლის მიმართ რეზისტენტობა და დარჩებიან შემდეგ შანსების მოლოდინში. ამიტომ, ექიმები გვირჩევენ ანტიბიოტიკების კურსის ბოლომდე დასრულებას და ზოგადად მათ გამოყენებას რაც შეიძლება იშვიათად, მხოლოდ უკიდურეს შემთხვევაში.

ბიოლოგიური იარაღი ამ საუბრის კიდევ ერთი საშიში ასპექტია. ბაქტერიები შეიძლება გამოყენებულ იქნას იარაღად ზოგიერთ შემთხვევაში, კერძოდ ჯილეხს იყენებდნენ ერთ დროს. გარდა ამისა, არა მხოლოდ ადამიანები იტანჯებიან ბაქტერიებით. ცალკეულმა სახეობამ, Halomonas titanicae, აჩვენა მადა ჩაძირული ოკეანეის ლაინერის Titanic-ის მიმართ, რომელიც ჭამდა ისტორიული გემის ლითონს.

რა თქმა უნდა, ბაქტერიებს შეუძლიათ მეტი ზიანი მიაყენონ.

გმირული ბაქტერია

მოდით გამოვიკვლიოთ ბაქტერიების კარგი მხარე. ყოველივე ამის შემდეგ, ამ მიკრობებმა მოგვცეს გემრიელი საკვები, როგორიცაა ყველი, ლუდი, მაწონი და სხვა ფერმენტირებული ელემენტები. ისინი ასევე აუმჯობესებენ ადამიანის ჯანმრთელობას და იყენებენ მედიცინაში.

ცალკეულ ბაქტერიებს შეიძლება მადლობა გადავუხადოთ ადამიანის ევოლუციის ფორმირებისთვის. მეცნიერება სულ უფრო მეტ მონაცემს აგროვებს მიკროფლორას - მიკროორგანიზმების შესახებ, რომლებიც ცხოვრობენ ჩვენს ორგანიზმში, განსაკუთრებით საჭმლის მომნელებელ სისტემაში და ნაწლავებში. კვლევებმა აჩვენა, რომ ბაქტერიები, ახალი გენეტიკური მასალები და მრავალფეროვნება, რომელიც მათ მოაქვს ჩვენს სხეულს, საშუალებას აძლევს ადამიანს მოერგოს ახალ საკვებ წყაროებს, რომლებიც აქამდე არ იყო გამოყენებული.

მოდით შევხედოთ მას ასე: კუჭისა და ნაწლავების ზედაპირის დაფარვით ბაქტერიები „მუშაობენ“ თქვენთვის. როდესაც ჭამთ, ბაქტერიები და სხვა მიკრობები გეხმარებათ საკვებიდან საკვები ნივთიერებების, განსაკუთრებით ნახშირწყლების დაშლაში და ამოღებაში. რაც უფრო მრავალფეროვან ბაქტერიას ვიყენებთ, მით მეტ მრავალფეროვნებას იძენს ჩვენი ორგანიზმი.

მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენი საკუთარი მიკრობების შესახებ ჩვენი ცოდნა ძალიან შეზღუდულია, არსებობს საფუძველი ვიფიქროთ, რომ ორგანიზმში გარკვეული მიკრობებისა და ბაქტერიების არარსებობა შეიძლება დაკავშირებული იყოს ადამიანის ჯანმრთელობასთან, მეტაბოლიზმთან და ალერგენებისადმი მგრძნობელობასთან. თაგვებზე ჩატარებულმა წინასწარმა კვლევებმა აჩვენა, რომ მეტაბოლური დაავადებები, როგორიცაა სიმსუქნე, ასოცირდება მრავალფეროვან და ჯანსაღ მიკრობიოტასთან და არა ჩვენს გაბატონებულ მენტალიტეტთან „კალორიების მიღება, კალორიების გამოდევნა“.

ამჟამად აქტიურად არის შესწავლილი ადამიანის ორგანიზმში გარკვეული მიკრობებისა და ბაქტერიების შეყვანის შესაძლებლობა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გარკვეული სარგებელი, მაგრამ წერის მომენტისთვის, მათი გამოყენების ზოგადი რეკომენდაციები ჯერ არ არის დადგენილი.

გარდა ამისა, ბაქტერიებმა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს მეცნიერული აზრისა და ადამიანის მედიცინის განვითარებაში. ბაქტერიებმა წამყვანი როლი ითამაშეს კოხის 1884 წლის პოსტულატების შემუშავებაში, რამაც გამოიწვია ზოგადი გაგება, რომ დაავადება გამოწვეულია კონკრეტული ტიპის მიკრობებით.

ბაქტერიების შემსწავლელმა მკვლევარებმა შემთხვევით აღმოაჩინეს პენიცილინი, ანტიბიოტიკი, რომელმაც მრავალი სიცოცხლე გადაარჩინა. ასევე, სულ ახლახან, ამასთან დაკავშირებით, აღმოაჩინეს ორგანიზმების გენომის რედაქტირების მარტივი გზა, რამაც შეიძლება რევოლუცია მოახდინოს მედიცინაში.

სინამდვილეში, ჩვენ ახლა ვიწყებთ იმის გაგებას, თუ როგორ ვისარგებლოთ ამ პატარა მეგობრებთან თანაცხოვრებით. გარდა ამისა, უცნობია ვინ არის დედამიწის ნამდვილი მფლობელი: ადამიანები თუ მიკრობები.

ბაქტერიული ორგანიზმი წარმოდგენილია ერთი უჯრედით. ბაქტერიების ფორმები მრავალფეროვანია. ბაქტერიების სტრუქტურა განსხვავდება ცხოველური და მცენარეული უჯრედების სტრუქტურისგან.

უჯრედს აკლია ბირთვი, მიტოქონდრია და პლასტიდები. მემკვიდრეობითი ინფორმაციის დნმ-ის მატარებელი მდებარეობს უჯრედის ცენტრში დაკეცილი სახით. მიკროორგანიზმები, რომლებსაც არ აქვთ ნამდვილი ბირთვი, კლასიფიცირდება როგორც პროკარიოტები. ყველა ბაქტერია პროკარიოტებია.

დადგენილია, რომ დედამიწაზე ამ საოცარი ორგანიზმების მილიონზე მეტი სახეობაა. დღეისათვის აღწერილია დაახლოებით 10 ათასი სახეობა.

ბაქტერიულ უჯრედს აქვს კედელი, ციტოპლაზმური მემბრანა, ციტოპლაზმა ჩანართებით და ნუკლეოტიდი. დამატებითი სტრუქტურებიდან ზოგიერთ უჯრედს აქვს flagella, pili (ზედაპირზე გადაბმისა და შეკავების მექანიზმი) და კაფსულა. არახელსაყრელ პირობებში ზოგიერთ ბაქტერიულ უჯრედს შეუძლია სპორების წარმოქმნა. ბაქტერიების საშუალო ზომაა 0,5-5 მიკრონი.

ბაქტერიების გარე სტრუქტურა

ბრინჯი. 1. ბაქტერიული უჯრედის სტრუქტურა.

უჯრედის კედელი

• ბაქტერიული უჯრედის უჯრედის კედელი არის მისი დაცვა და მხარდაჭერა. ის მიკროორგანიზმს აძლევს თავის სპეციფიკურ ფორმას.
• უჯრედის კედელი გამტარია. მისი მეშვეობით საკვები ნივთიერებები გადადის და მეტაბოლური პროდუქტები გამოიყოფა.
• ზოგიერთი ტიპის ბაქტერია გამოიმუშავებს სპეციალურ ლორწოს, რომელიც წააგავს კაფსულას, რომელიც იცავს მათ გამოშრობისგან.
• ზოგიერთ უჯრედს აქვს დროშები (ერთი ან მეტი) ან ღრძილები, რომლებიც მათ მოძრაობაში ეხმარება.
• ბაქტერიული უჯრედები, რომლებიც ვარდისფრად ჩნდება გრამ შეღებვისას ( გრამ უარყოფითი), უჯრედის კედელი უფრო თხელი და მრავალშრიანია. გამოიყოფა ფერმენტები, რომლებიც ხელს უწყობენ საკვები ნივთიერებების დაშლას.
• ბაქტერიები, რომლებიც იისფერი ჩანს გრამ შეღებვაზე ( გრამდადებითი), უჯრედის კედელი სქელია. უჯრედში შემავალი საკვები ნივთიერებები იშლება პერიპლაზმურ სივრცეში (უჯრედის კედელსა და ციტოპლაზმურ მემბრანას შორის) ჰიდროლიზური ფერმენტებით.
• უჯრედის კედლის ზედაპირზე უამრავი რეცეპტორია. მათზე მიმაგრებულია უჯრედების მკვლელები - ფაგები, კოლიცინები და ქიმიური ნაერთები.
• კედლის ლიპოპროტეინები ზოგიერთი ტიპის ბაქტერიაში არის ანტიგენები, რომლებსაც ტოქსინები ეწოდება.
• ანტიბიოტიკებით ხანგრძლივი მკურნალობისას და რიგი სხვა მიზეზების გამო, ზოგიერთი უჯრედი კარგავს თავის გარსებს, მაგრამ ინარჩუნებს გამრავლების უნარს. ისინი იძენენ მომრგვალებულ ფორმას - L-ის ფორმას და შეუძლიათ დიდხანს შენარჩუნდეს ადამიანის ორგანიზმში (კოკები ან ტუბერკულოზის ბაცილები). არასტაბილურ L-ფორმებს აქვთ შესაძლებლობა დაუბრუნდნენ პირვანდელ ფორმას (რევერსია).

ბრინჯი. 2. ფოტოზე ნაჩვენებია გრამუარყოფითი ბაქტერიების (მარცხნივ) და გრამდადებითი ბაქტერიების (მარჯვნივ) ბაქტერიული კედლის სტრუქტურა.

კაფსულა

არახელსაყრელ გარემო პირობებში ბაქტერიები ქმნიან კაფსულას. მიკროკაფსულა მჭიდროდ ეკვრის კედელს. მისი დანახვა შესაძლებელია მხოლოდ ელექტრონულ მიკროსკოპში. მაკროკაფსულა ხშირად იქმნება პათოგენური მიკრობებით (პნევმოკოკები). Klebsiella pneumoniae-ში მაკროკაფსულა ყოველთვის გვხვდება.

ბრინჯი. 3. ფოტოზე არის პნევმოკოკი. ისრები მიუთითებს კაფსულაზე (ულტრა თხელი მონაკვეთის ელექტრონოგრამა).

კაფსულის მსგავსი გარსი

კაფსულის მსგავსი გარსი არის წარმონაქმნი, რომელიც თავისუფლად ასოცირდება უჯრედის კედელთან. ბაქტერიული ფერმენტების წყალობით, კაფსულისმაგვარი გარსი დაფარულია გარე გარემოდან მომდინარე ნახშირწყლებით (ეგზოპოლისაქარიდებით), რაც უზრუნველყოფს ბაქტერიების გადაბმას სხვადასხვა, თუნდაც სრულიად გლუვ ზედაპირებზე.

მაგალითად, სტრეპტოკოკები ადამიანის ორგანიზმში მოხვედრისას კბილებსა და გულის სარქველებს ახერხებენ.

კაფსულის ფუნქციები მრავალფეროვანია:

• დაცვა აგრესიული გარემო პირობებისგან,
• ადამიანის უჯრედებზე ადჰეზიის (შეკვრის) უზრუნველყოფა,
• ანტიგენური თვისებების მქონე კაფსულას აქვს ტოქსიკური ეფექტი ცოცხალ ორგანიზმში შეყვანისას.

ბრინჯი. 4. სტრეპტოკოკებს შეუძლიათ კბილის მინანქარზე მიწებება და სხვა მიკრობებთან ერთად გამოიწვიოს კარიესი.

ბრინჯი. 5. ფოტოზე ნაჩვენებია მიტრალური სარქვლის დაზიანება რევმატიზმის გამო. მიზეზი არის სტრეპტოკოკები.

ფლაგელა

• ზოგიერთ ბაქტერიულ უჯრედს აქვს დროშები (ერთი ან მეტი) ან ღრძილები, რომლებიც მათ მოძრაობაში ეხმარება. დროშები შეიცავს კონტრაქტურ ცილას ფლაგელინს.
• დროშების რაოდენობა შეიძლება იყოს განსხვავებული - ერთი, ფლაგელას შეკვრა, ფლაგელა უჯრედის სხვადასხვა ბოლოებზე ან მთელ ზედაპირზე.
• მოძრაობა (შემთხვევითი ან ბრუნვითი) ხორციელდება დროშების ბრუნვითი მოძრაობის შედეგად.
• ფლაგელას ანტიგენურ თვისებებს აქვს ტოქსიკური ეფექტი დაავადების დროს.
• ბაქტერიები, რომლებსაც არ აქვთ დროშები, ლორწოს დაფარულის შემთხვევაში, შეუძლიათ სრიალი. წყლის ბაქტერიები შეიცავს 40-60 ვაკუოლს, რომლებიც სავსეა აზოტით.

ისინი უზრუნველყოფენ დაივინგი და ასვლა. ნიადაგში ბაქტერიული უჯრედი მოძრაობს ნიადაგის არხებით.

ბრინჯი. 6. საფეთქლის მიმაგრებისა და მოქმედების სქემა.

ბრინჯი. 7. ფოტოზე გამოსახულია სხვადასხვა ტიპის ფლაგელასებრი მიკრობები.

ბრინჯი. 8. ფოტოზე გამოსახულია სხვადასხვა ტიპის ფლაგელასებრი მიკრობები.

დალია

• Pili (villi, fimbriae) ფარავს ბაქტერიული უჯრედების ზედაპირს. ვილუსი არის ცილოვანი ბუნების ხვეული ხვეული ძაფით.
• გენერალურმა ტიპმა დალიაუზრუნველყოფენ მასპინძელ უჯრედებზე ადჰეზიას (დაწებებას). მათი რიცხვი უზარმაზარია და რამდენიმე ასეულიდან რამდენიმე ათასამდე მერყეობს. მიმაგრების მომენტიდან ნებისმიერი .
• სექსუალური დალიახელი შეუწყოს გენეტიკური მასალის გადაცემას დონორიდან მიმღებამდე. მათი რაოდენობა უჯრედში 1-დან 4-მდეა.

ბრინჯი. 9. ფოტოზე გამოსახულია E. coli. ფლაგელა და პილი ჩანს. ფოტო გადაღებულია გვირაბის მიკროსკოპის (STM) გამოყენებით.

ბრინჯი. 10. ფოტოზე გამოსახულია კოკის უამრავი პილი (ფიმბრია).

ბრინჯი. 11. ფოტოზე ნაჩვენებია ბაქტერიული უჯრედი ფიმბრიებით.

ციტოპლაზმური მემბრანა

• ციტოპლაზმური მემბრანა მდებარეობს უჯრედის კედლის ქვეშ და წარმოადგენს ლიპოპროტეინს (30%-მდე ლიპიდები და 70%-მდე ცილები).
• სხვადასხვა ბაქტერიულ უჯრედს აქვს სხვადასხვა მემბრანის ლიპიდური შემადგენლობა.
• მემბრანის ცილები ასრულებენ მრავალ ფუნქციას. ფუნქციური ცილებიარის ფერმენტები, რომელთა გამო ციტოპლაზმურ მემბრანაზე ხდება მისი სხვადასხვა კომპონენტის სინთეზი და ა.შ.
• ციტოპლაზმური მემბრანა შედგება 3 ფენისგან. ორმაგი ფოსფოლიპიდური ფენა გაჟღენთილია გლობულინებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ ნივთიერებების ტრანსპორტირებას ბაქტერიულ უჯრედში. თუ მისი ფუნქცია დაირღვა, უჯრედი კვდება.
• ციტოპლაზმური მემბრანა მონაწილეობს სპორულაციაში.

ბრინჯი. 12. ფოტოზე ნათლად ჩანს თხელი უჯრედის კედელი (CW), ციტოპლაზმური მემბრანა (CPM) და ნუკლეოტიდი ცენტრში (ბაქტერია Neisseria catarrhalis).

ბაქტერიების შიდა სტრუქტურა

ბრინჯი. 13. ფოტოზე ნაჩვენებია ბაქტერიული უჯრედის აგებულება. ბაქტერიული უჯრედის აგებულება განსხვავდება ცხოველური და მცენარეული უჯრედების სტრუქტურისგან – უჯრედს აკლია ბირთვი, მიტოქონდრია და პლასტიდები.

ციტოპლაზმა

ციტოპლაზმა 75% წყალია, დანარჩენი 25% არის მინერალური ნაერთები, ცილები, რნმ და დნმ. ციტოპლაზმა ყოველთვის მკვრივი და უმოძრაოა. იგი შეიცავს ფერმენტებს, ზოგიერთ პიგმენტს, შაქარს, ამინომჟავებს, ნუტრიენტების მარაგს, რიბოზომებს, მეზოზომებს, გრანულებს და ყველა სხვა ჩანართს. უჯრედის ცენტრში კონცენტრირებულია ნივთიერება, რომელიც ატარებს მემკვიდრეობით ინფორმაციას - ნუკლეოიდი.

გრანულები

გრანულები შედგება ნაერთებისგან, რომლებიც ენერგიისა და ნახშირბადის წყაროა.

მეზოსომები

მეზოსომები არის უჯრედის წარმოებულები. მათ აქვთ სხვადასხვა ფორმა - კონცენტრული გარსები, ვეზიკულები, მილები, მარყუჟები და ა.შ. მეზოზომებს აქვთ კავშირი ნუკლეოიდთან. უჯრედების დაყოფასა და სპორულაციაში მონაწილეობა მათი მთავარი მიზანია.

ნუკლეოიდი

ნუკლეოიდი არის ბირთვის ანალოგი. იგი მდებარეობს უჯრედის ცენტრში. იგი შეიცავს დნმ-ს, მემკვიდრეობითი ინფორმაციის მატარებელს დაკეცილი ფორმით. გადაუჭრელი დნმ სიგრძე 1 მმ-ს აღწევს. ბაქტერიული უჯრედის ბირთვულ ნივთიერებას არ აქვს მემბრანა, ბირთვი ან ქრომოსომების ნაკრები და არ იყოფა მიტოზით. გაყოფამდე ნუკლეოტიდი გაორმაგებულია. გაყოფის დროს ნუკლეოტიდების რაოდენობა იზრდება 4-მდე.

ბრინჯი. 14. ფოტოზე ნაჩვენებია ბაქტერიული უჯრედის მონაკვეთი. ცენტრალურ ნაწილში ჩანს ნუკლეოტიდი.

პლაზმიდები

პლაზმიდები არის ავტონომიური მოლეკულები, რომლებიც დახვეულია ორჯაჭვიანი დნმ-ის რგოლში. მათი მასა მნიშვნელოვნად ნაკლებია ნუკლეოტიდის მასაზე. მიუხედავად იმისა, რომ მემკვიდრეობითი ინფორმაცია დაშიფრულია პლაზმიდების დნმ-ში, ისინი არ არიან სასიცოცხლო და აუცილებელი ბაქტერიული უჯრედისთვის.

ბრინჯი. 15. ფოტოზე ნაჩვენებია ბაქტერიული პლაზმიდი. ფოტო გადაღებულია ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით.

რიბოზომები

ბაქტერიული უჯრედის რიბოსომები მონაწილეობენ ამინომჟავებისგან ცილის სინთეზში. ბაქტერიული უჯრედების რიბოსომები არ არის გაერთიანებული ენდოპლაზმურ რეტიკულუმში, ისევე როგორც ბირთვის მქონე უჯრედებში. ეს არის რიბოსომები, რომლებიც ხშირად ხდება მრავალი ანტიბაქტერიული პრეპარატის "სამიზნე".

ჩართვები

ჩანართები არის ბირთვული და არაბირთვული უჯრედების მეტაბოლური პროდუქტები. ისინი წარმოადგენენ საკვები ნივთიერებების მარაგს: გლიკოგენს, სახამებელს, გოგირდს, პოლიფოსფატს (ვალუტინს) და ა.შ. ჩანართები ხშირად, შეღებვისას, ღებულობენ განსხვავებულ იერს, ვიდრე საღებავის ფერი. დიაგნოსტიკა შეგიძლიათ ვალუტის მიხედვით.

ბაქტერიების ფორმები

ბაქტერიული უჯრედის ფორმას და მის ზომას დიდი მნიშვნელობა აქვს მათ იდენტიფიკაციაში (ამოცნობაში). ყველაზე გავრცელებული ფორმებია სფერული, ღეროსებური და ჩახლართული.

ცხრილი 1. ბაქტერიების ძირითადი ფორმები.

გლობულური ბაქტერიები

სფერულ ბაქტერიებს კოკებს უწოდებენ (ბერძნული კოკუსიდან - მარცვალი). დაწყობილია სათითაოდ, ორ-ორად (დიპლოკოკები), შეფუთვაში, ჯაჭვებში და ყურძნის მტევნებივით. ეს მდებარეობა დამოკიდებულია უჯრედების გაყოფის მეთოდზე. ყველაზე მავნე მიკრობებია სტაფილოკოკები და სტრეპტოკოკები.

ბრინჯი. 16. ფოტოზე არის მიკროკოკები. ბაქტერიები მრგვალი, გლუვი და თეთრი, ყვითელი და წითელი ფერისაა. ბუნებაში, მიკროკოკები ყველგან არიან. ისინი ცხოვრობენ ადამიანის სხეულის სხვადასხვა ღრუში.

ბრინჯი. 17. ფოტოზე გამოსახულია დიპლოკოკის ბაქტერია - Streptococcus pneumoniae.

ბრინჯი. 18. ფოტოზე გამოსახულია სარცინას ბაქტერია. კოკოიდური ბაქტერიები გროვდება პაკეტებში.

ბრინჯი. 19. ფოტოზე გამოსახულია სტრეპტოკოკის ბაქტერია (ბერძნულიდან "streptos" - ჯაჭვი).

ჯაჭვებით დაწყობილი. ისინი მრავალი დაავადების გამომწვევი აგენტები არიან.

ბრინჯი. 20. ფოტოზე ბაქტერია „ოქროსფერი“ სტაფილოკოკებია. „ყურძნის მტევნებივით“ დალაგებული. მტევანი ოქროსფერია. ისინი მრავალი დაავადების გამომწვევი აგენტები არიან.

ღეროს ფორმის ბაქტერიები

ღეროს ფორმის ბაქტერიებს, რომლებიც ქმნიან სპორებს, ბაცილებს უწოდებენ. მათ აქვთ ცილინდრული ფორმა. ამ ჯგუფის ყველაზე გამორჩეული წარმომადგენელია ბაცილი. ბაცილებს მიეკუთვნება ჭირი და ჰემოფილუს გრიპი. ღეროს ფორმის ბაქტერიების ბოლოები შეიძლება იყოს წვეტიანი, მომრგვალებული, დაჭრილი, გაშლილი ან გაყოფილი. თავად ჩხირების ფორმა შეიძლება იყოს რეგულარული ან არარეგულარული. ისინი შეიძლება დალაგდეს ერთ დროს, ორჯერ, ან შექმნან ჯაჭვები. ზოგიერთ ბაცილს კოკობაცილს უწოდებენ, რადგან მათ აქვთ მრგვალი ფორმა. მაგრამ, მიუხედავად ამისა, მათი სიგრძე აღემატება მათ სიგანეს.

Diplobacillus არის ორმაგი წნელები. ანტრაქსის ბაცილები ქმნიან გრძელ ძაფებს (ჯაჭვებს).

სპორების წარმოქმნა ცვლის ბაცილის ფორმას. ბაცილების ცენტრში სპორები წარმოიქმნება ბუტირის მჟავას ბაქტერიებში, რაც მათ სპინდლის იერს აძლევს. ტეტანუსის ბაცილებში - ბაცილების ბოლოებზე, რაც მათ აძლევენ ბარტყის იერს.

ბრინჯი. 21. ფოტოზე ნაჩვენებია ღეროს ფორმის ბაქტერიული უჯრედი. მრავლობითი დროშები ჩანს. ფოტო გადაღებულია ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით. უარყოფითი.

ბრინჯი. 22. ფოტოზე გამოსახულია ღეროს ფორმის ბაქტერიები, რომლებიც წარმოქმნიან ჯაჭვებს (ჯილეხის ბაცილი).

როგორც სასკოლო სასწავლო გეგმა, ასევე სპეციალიზებული საუნივერსიტეტო განათლება აუცილებლად ითვალისწინებს მაგალითებს ბაქტერიების სამეფოდან. ჩვენს პლანეტაზე სიცოცხლის ეს უძველესი ფორმა გამოჩნდა უფრო ადრე, ვიდრე ნებისმიერი სხვა ადამიანისთვის ცნობილი. პირველად, მეცნიერებმა შეაფასეს, რომ ბაქტერიები ჩამოყალიბდა დაახლოებით სამ და ნახევარი მილიარდი წლის წინ და დაახლოებით მილიარდი წლის განმავლობაში პლანეტაზე არ არსებობდა სიცოცხლის სხვა ფორმები. ბაქტერიების მაგალითები, ჩვენი მტრები და მეგობრები, აუცილებლად განიხილება, როგორც ნებისმიერი საგანმანათლებლო პროგრამის ნაწილი, რადგან სწორედ ეს მიკროსკოპული ცხოვრების ფორმები შესაძლებელს ხდის ჩვენი სამყაროსთვის დამახასიათებელ პროცესებს.

გავრცელების თავისებურებები

ცოცხალ სამყაროში სად შეგიძლიათ იპოვოთ ბაქტერიების მაგალითები? დიახ, თითქმის ყველგან! ისინი გვხვდება წყაროს წყალში, უდაბნოს დიუნებში და ნიადაგის, ჰაერისა და კლდეების ელემენტებში. მაგალითად, ანტარქტიდის ყინულში ბაქტერიები ცხოვრობენ -83 გრადუს ყინვაში, მაგრამ მაღალი ტემპერატურა მათ ხელს არ უშლის - სიცოცხლის ფორმები აღმოჩენილია წყაროებში, სადაც სითხე თბება +90-მდე. მიკროსკოპული სამყაროს მოსახლეობის სიმჭიდროვე მოწმობს ის ფაქტი, რომ, მაგალითად, გრამ ნიადაგში ბაქტერიები უთვალავი ასეულობით მილიონია.

ბაქტერიებს შეუძლიათ იცხოვრონ სიცოცხლის ნებისმიერ სხვა ფორმაზე - მცენარეზე, ცხოველზე. ბევრმა იცის ფრაზა "ნაწლავის მიკროფლორა" და ტელევიზორში მუდმივად აქვეყნებენ რეკლამას პროდუქტებს, რომლებიც აუმჯობესებენ მას. სინამდვილეში, ის, მაგალითად, ჩამოყალიბდა ბაქტერიების მიერ, ანუ, ჩვეულებრივ, ადამიანის სხეულშიც ცხოვრობს უთვალავი მიკროსკოპული სიცოცხლის ფორმები. ისინიც ჩვენს კანზეა, პირში - ერთი სიტყვით, სადმე. ზოგიერთი მათგანი მართლაც საზიანოა და სიცოცხლისთვისაც კი საშიში, რის გამოც ანტიბაქტერიული აგენტები ასე გავრცელებულია, მაგრამ სხვების გარეშე გადარჩენა უბრალოდ შეუძლებელი იქნებოდა - ჩვენი სახეობა თანაარსებობს სიმბიოზში.

Საცხოვრებელი პირობები

ბაქტერიების როგორი მაგალითიც არ უნდა მოიყვანოთ, ეს ორგანიზმები უკიდურესად გამძლეა, შეუძლიათ გადარჩნენ არახელსაყრელ პირობებში და ადვილად ეგუებიან უარყოფით ფაქტორებს. ზოგიერთ ფორმას გადარჩენისთვის ჟანგბადი სჭირდება, ზოგი კი მის გარეშეც მშვენივრად იცოცხლებს. არსებობს ბაქტერიების მრავალი მაგალითი, რომლებიც შესანიშნავად ცოცხლობენ ჟანგბადისგან თავისუფალ გარემოში.

კვლევამ აჩვენა, რომ სიცოცხლის მიკროსკოპული ფორმები გადარჩებიან უკიდურეს სიცივეს და არ იმოქმედებს უკიდურესი სიმშრალის ან ამაღლებული ტემპერატურის გამო. სპორები, რომლებითაც ბაქტერიები მრავლდებიან, ადვილად უმკლავდებიან ხანგრძლივ ადუღებას ან დაბალ ტემპერატურაზე დამუშავებას.

Რა არიან ისინი?

ბაქტერიების (ადამიანის მტრები და მეგობრები) მაგალითების გაანალიზებისას უნდა გვახსოვდეს, რომ თანამედროვე ბიოლოგია შემოაქვს კლასიფიკაციის სისტემას, რომელიც გარკვეულწილად ამარტივებს ამ მრავალფეროვანი სამეფოს გაგებას. ჩვეულებრივად არის საუბარი რამდენიმე სხვადასხვა ფორმაზე, რომელთაგან თითოეულს აქვს სპეციალიზებული სახელი. ასე რომ, კოკებს ბურთის ფორმის ბაქტერიებს უწოდებენ, სტრეპტოკოკები არის ჯაჭვში შეგროვებული ბურთულები და თუ წარმონაქმნი მტევანს ჰგავს, მაშინ იგი კლასიფიცირდება სტაფილოკოკების ჯგუფად. სიცოცხლის ასეთი მიკროსკოპული ფორმები ცნობილია, როდესაც ლორწოვანი გარსით დაფარული ერთ კაფსულაში ორი ბაქტერია ცხოვრობს. მათ დიპლოკოკები ეწოდება. ბაცილებს ღეროების ფორმა აქვთ, სპირილას სპირალისებური ფორმა აქვს, ვიბრიოები კი ბაქტერიის მაგალითია (ნებისმიერმა სტუდენტმა, რომელიც პროგრამას პასუხისმგებლობით ატარებს, უნდა შეეძლოს მისი გაცემა), რომელიც მსგავსია მძიმით.

ეს სახელი მიღებულ იქნა სიცოცხლის მიკროსკოპული ფორმების აღსანიშნავად, რომლებიც გრამით გაანალიზებისას არ იცვლებიან ფერს ბროლის იისფერი ზემოქმედების დროს. მაგალითად, გრამდადებითი კლასის პათოგენური და უვნებელი ბაქტერიები ინარჩუნებენ მეწამულ ელფერს ალკოჰოლით გარეცხვის შემთხვევაშიც კი, მაგრამ გრამუარყოფითი ბაქტერიები მთლიანად უფერულდება.

მიკროსკოპული სიცოცხლის ფორმის გამოკვლევისას გრამ-გამორეცხვის შემდეგ აუცილებელია კონტრაქტის საღებავის (საფრანინის) გამოყენება, რომლის გავლენით ბაქტერია შეფერილდება ან გაწითლდება. ეს რეაქცია გამოწვეულია გარე მემბრანის სტრუქტურით, რომელიც ხელს უშლის საღებავის შიგნით შეღწევას.

რატომ არის ეს საჭირო?

თუ სასკოლო კურსის ფარგლებში სტუდენტს დაევალება ბაქტერიების მაგალითების მოყვანა, მას ჩვეულებრივ შეუძლია გაიხსენოს ის ფორმები, რომლებიც განხილულია სახელმძღვანელოში და მათთვის უკვე მითითებულია მათი ძირითადი მახასიათებლები. შეღებვის ტესტი გამოიგონეს ზუსტად ამ კონკრეტული პარამეტრების დასადგენად. თავდაპირველად, კვლევა მიზნად ისახავდა მიკროსკოპული სიცოცხლის ფორმების წარმომადგენლების კლასიფიკაციას.

გრამის ტესტის შედეგები საშუალებას გვაძლევს გამოვიტანოთ დასკვნები უჯრედის კედლების სტრუქტურასთან დაკავშირებით. მოპოვებული ინფორმაციის საფუძველზე შესაძლებელია ყველა გამოვლენილი ფორმის ორ ჯგუფად დაყოფა, რაც შემდგომ გათვალისწინებულია ნაშრომში. მაგალითად, გრამუარყოფითი კლასის პათოგენური ბაქტერიები ბევრად უფრო მდგრადია ანტისხეულების გავლენის მიმართ, ვინაიდან უჯრედის კედელი შეუღწევადი, დაცული და ძლიერია. მაგრამ გრამდადებითებისთვის, წინააღმდეგობა შესამჩნევად დაბალია.

პათოგენურობა და ურთიერთქმედების მახასიათებლები

ბაქტერიებით გამოწვეული დაავადების კლასიკური მაგალითია ანთებითი პროცესი, რომელიც შეიძლება განვითარდეს სხვადასხვა ქსოვილებსა და ორგანოებში. ყველაზე ხშირად, ეს რეაქცია პროვოცირებულია გრამუარყოფითი სიცოცხლის ფორმებით, რადგან მათი უჯრედის კედლები იწვევს ადამიანის იმუნური სისტემის რეაქციას. კედლები შეიცავს LPS-ს (ლიპოპოლისაქარიდის ფენა), რომლის საპასუხოდ ორგანიზმი წარმოქმნის ციტოკინებს. ეს იწვევს ანთების პროვოცირებას, მასპინძლის ორგანიზმი იძულებულია გაუმკლავდეს ტოქსიკური კომპონენტების გაზრდილ წარმოებას, რაც გამოწვეულია მიკროსკოპული სიცოცხლის ფორმასა და იმუნურ სისტემას შორის ბრძოლაში.

რომელია ცნობილი?

მედიცინაში ამჟამად განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა სამ ფორმას, რომლებიც სერიოზულ დაავადებებს იწვევს. ბაქტერია Neisseria gonorrhoeae გადაეცემა სქესობრივი გზით, რესპირატორული პათოლოგიების სიმპტომები შეინიშნება ორგანიზმის Moraxella catarrhalis-ით ინფიცირებისას, ხოლო ადამიანისთვის ერთ-ერთ მეტად საშიშ დაავადებას - მენინგიტს - ბაქტერია Neisseria meningitidis პროვოცირებს.

ბაცილები და დაავადებები

თუ გავითვალისწინებთ, მაგალითად, ბაქტერიებს და მათ მიერ პროვოცირებულ დაავადებებს, უბრალოდ შეუძლებელია ბაცილების იგნორირება. ეს სიტყვა ახლა ცნობილია ნებისმიერი ერისკაცისთვის, თუნდაც მას მცირე წარმოდგენა ჰქონდეს სიცოცხლის მიკროსკოპული ფორმების მახასიათებლებზე, მაგრამ ეს არის გრამუარყოფითი ბაქტერიების ეს ტიპი, რომელიც ძალზე მნიშვნელოვანია თანამედროვე ექიმებისა და მკვლევრებისთვის, რადგან ის სერიოზულ პრობლემებს იწვევს. ადამიანის სასუნთქ სისტემაში. ასევე ცნობილია ასეთი ინფექციით პროვოცირებული საშარდე სისტემის დაავადებების მაგალითები. ზოგიერთი ბაცილი უარყოფითად მოქმედებს კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის მუშაობაზე. დაზიანების ხარისხი დამოკიდებულია როგორც ადამიანის იმუნიტეტზე, ასევე კონკრეტულ ფორმაზე, რომლითაც დაინფიცირდა სხეული.

გრამუარყოფითი ბაქტერიების გარკვეული ჯგუფი ასოცირდება საავადმყოფოში შეძენილი ინფექციის გაზრდილ ალბათობასთან. შედარებით გავრცელებულთაგან ყველაზე საშიში მეორადი მენინგიტი და პნევმონია იწვევს. ყველაზე ფრთხილად უნდა იყვნენ რეანიმაციულ განყოფილებაში მყოფი სამედიცინო დაწესებულებების მუშები.

ლითოტროფები

ბაქტერიული კვების მაგალითების განხილვისას განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ლითოტროფების უნიკალურ ჯგუფს. ეს არის სიცოცხლის მიკროსკოპული ფორმა, რომელიც იღებს ენერგიას არაორგანული ნაერთებისგან თავისი საქმიანობისთვის. ლითონები, წყალბადის სულფიდი, ამონიუმი და მრავალი სხვა ნაერთი, საიდანაც ბაქტერია იღებს ელექტრონებს, მოიხმარენ. რეაქციაში ჟანგვის აგენტი არის ჟანგბადის მოლეკულა ან სხვა ნაერთი, რომელმაც უკვე გაიარა ჟანგვის ეტაპი. ელექტრონის გადაცემას თან ახლავს ორგანიზმის მიერ შენახული და მეტაბოლიზმში გამოყენებული ენერგიის გამომუშავება.

თანამედროვე მეცნიერებისთვის ლითოტროფები, პირველ რიგში, საინტერესოა იმიტომ, რომ ისინი ჩვენი პლანეტისთვის საკმაოდ ატიპიური ცოცხალი ორგანიზმებია და კვლევა საშუალებას გვაძლევს მნიშვნელოვნად გავაფართოვოთ ჩვენი გაგება ცოცხალი არსებების ზოგიერთ ჯგუფზე. იცის მაგალითები, ბაქტერიების სახელები ლითოტროფების კლასიდან და მათი ცხოვრებისეული აქტივობის თავისებურებების შესწავლით, შესაძლებელია გარკვეულწილად აღვადგინოთ ჩვენი პლანეტის პირველადი ეკოლოგიური სისტემა, ანუ ის პერიოდი, როდესაც არ იყო ფოტოსინთეზი, ჟანგბადი. არ არსებობდა და ორგანული ნივთიერებებიც კი ჯერ არ გამოჩენილა. ლითოტროფების შესწავლა საშუალებას იძლევა გავიგოთ სიცოცხლე სხვა პლანეტებზე, სადაც მისი რეალიზება შესაძლებელია არაორგანული ნივთიერებების დაჟანგვის გზით, ჟანგბადის სრული არარსებობის პირობებში.

ვინ და რა?

რა არის ლითოტროფები ბუნებაში? მაგალითი - კვანძოვანი ბაქტერიები, ქიმიოტროფული, კარბოქსიტროფული, მეთანოგენები. ამჟამად მეცნიერები დარწმუნებით ვერ იტყვიან, რომ მათ აღმოაჩინეს ყველა სახეობა, რომელიც მიეკუთვნება სიცოცხლის მიკროსკოპული ფორმების ამ ჯგუფს. ვარაუდობენ, რომ ამ მიმართულებით შემდგომი კვლევა მიკრობიოლოგიის ერთ-ერთი ყველაზე პერსპექტიული სფეროა.

ლითოტროფები აქტიურ მონაწილეობას იღებენ ციკლურ პროცესებში, რომლებიც მნიშვნელოვანია ჩვენი პლანეტის სიცოცხლის პირობებისთვის. ხშირად ამ ბაქტერიების მიერ პროვოცირებული ქიმიური რეაქციები საკმაოდ ძლიერ გავლენას ახდენს სივრცეზე. ამრიგად, გოგირდის ბაქტერიას შეუძლია წყალბადის სულფიდის დაჟანგვა წყალსაცავის ფსკერზე არსებულ ნალექებში და ასეთი რეაქციის გარეშე კომპონენტი რეაგირებს წყლის ფენებში არსებულ ჟანგბადთან, რაც შეუძლებელს გახდის მასში სიცოცხლეს.

სიმბიოზი და დაპირისპირება

ვინ არ იცის ვირუსებისა და ბაქტერიების მაგალითები? სასკოლო კურსის ფარგლებში ყველას ეუბნებიან Treponema pallidum-ის შესახებ, რომელმაც შეიძლება გამოიწვიოს სიფილისი და ფლამბეზია. ასევე არსებობს ბაქტერიული ვირუსები, რომლებიც მეცნიერებისთვის ცნობილია როგორც ბაქტერიოფაგები. კვლევებმა აჩვენა, რომ მხოლოდ ერთ წამში მათ შეუძლიათ 10-დან 24-ე ხარისხის ბაქტერიების დაინფიცირება! ეს არის ევოლუციის მძლავრი ინსტრუმენტიც და გენური ინჟინერიისთვის გამოსაყენებელი მეთოდი, რომელსაც ამჟამად მეცნიერები აქტიურად სწავლობენ.

ცხოვრების მნიშვნელობა

უბრალო ხალხში არსებობს მცდარი მოსაზრება, რომ ბაქტერიები მხოლოდ ადამიანის დაავადების გამომწვევია და მათგან სხვა სარგებელი და ზიანი არ არსებობს. ეს სტერეოტიპი განპირობებულია გარემომცველი სამყაროს ანთროპოცენტრული სურათით, ანუ იდეით, რომ ყველაფერი რაღაცნაირად კორელაციაშია ადამიანთან, ტრიალებს მის გარშემო და მხოლოდ მისთვის არსებობს. სინამდვილეში, ჩვენ ვსაუბრობთ მუდმივ ურთიერთქმედებაზე რაიმე კონკრეტული ბრუნვის ცენტრის გარეშე. ბაქტერიები და ევკარიოტები ურთიერთქმედებენ მანამ, სანამ ორივე სამეფო არსებობდა.

კაცობრიობის მიერ გამოგონილი ბაქტერიებთან ბრძოლის პირველი მეთოდი ასოცირდება პენიცილინის აღმოჩენასთან, სოკოს, რომელსაც შეუძლია გაანადგუროს სიცოცხლის მიკროსკოპული ფორმები. სოკოები ეკუთვნის ევკარიოტების სამეფოს და, ბიოლოგიური იერარქიის თვალსაზრისით, უფრო მჭიდრო კავშირშია ადამიანებთან, ვიდრე მცენარეებთან. მაგრამ კვლევამ აჩვენა, რომ სოკოები შორს არის ერთადერთი და არც პირველი, რომელიც გახდა ბაქტერიების მტერი, რადგან ევკარიოტები გაცილებით გვიან გაჩნდნენ, ვიდრე მიკროსკოპული სიცოცხლე. თავდაპირველად, ბრძოლა ბაქტერიებს შორის (და სხვა ფორმებს შორის უბრალოდ არ არსებობდა) მიმდინარეობდა იმ კომპონენტების გამოყენებით, რომლებსაც ეს ორგანიზმები ქმნიდნენ არსებობის ადგილის მოსაპოვებლად. ამჟამად, ადამიანს, რომელიც ცდილობს აღმოაჩინოს ბაქტერიებთან ბრძოლის ახალი გზები, შეუძლია აღმოაჩინოს მხოლოდ ის მეთოდები, რომლებიც ბუნებამ დიდი ხანია ცნობილია და ორგანიზმები იყენებდნენ სიცოცხლისთვის ბრძოლაში. მაგრამ წამლისადმი რეზისტენტობა, რომელიც აშინებს ბევრ ადამიანს, არის ნორმალური რეზისტენტობის რეაქცია, რომელიც თან ახლავს მიკროსკოპულ ცხოვრებას მრავალი მილიონი წლის განმავლობაში. სწორედ ამან განსაზღვრა ბაქტერიების უნარი, გადარჩნენ მთელი ამ ხნის განმავლობაში და განაგრძონ განვითარება და გამრავლება.

შეტევა ან მოკვდი

ჩვენი სამყარო არის ადგილი, სადაც გადარჩება მხოლოდ მათ, ვინც ადაპტირებულია ცხოვრებაზე, რომელსაც შეუძლია დაიცვას საკუთარი თავი, შეტევა და გადარჩენა. ამავდროულად, თავდასხმის უნარი მჭიდრო კავშირშია საკუთარი თავის, სიცოცხლისა და ინტერესების დაცვის ვარიანტებთან. თუ რომელიმე ბაქტერია ვერ გაექცევა ანტიბიოტიკებს, ეს სახეობა დაიღუპება. ამჟამად არსებულ მიკროორგანიზმებს აქვთ საკმაოდ განვითარებული და რთული თავდაცვის მექანიზმები, რომლებიც ეფექტურია სხვადასხვა ნივთიერებებისა და ნაერთების წინააღმდეგ. ბუნებაში ყველაზე გამოსაყენებელი მეთოდია საფრთხის სხვა სამიზნეზე გადამისამართება.

ანტიბიოტიკის გამოჩენას თან ახლავს გავლენა მიკროსკოპული ორგანიზმის მოლეკულაზე - რნმ-ზე, ცილაზე. თუ თქვენ შეცვლით სამიზნეს, მაშინ შეიცვლება ადგილი, სადაც ანტიბიოტიკს შეუძლია დაკავშირება. წერტილის მუტაცია, რომელიც ერთ ორგანიზმს მდგრადს ხდის აგრესიული კომპონენტის ზემოქმედების მიმართ, ხდება მთელი სახეობის გაუმჯობესების მიზეზი, ვინაიდან სწორედ ეს ბაქტერია აგრძელებს აქტიურ რეპროდუცირებას.

ვირუსები და ბაქტერიები

ეს თემა ამჟამად უამრავ საუბარს იწვევს როგორც პროფესიონალებში, ისე ჩვეულებრივ ადამიანებში. თითქმის ყოველი მეორე ადამიანი თავს ვირუსების ექსპერტად მიიჩნევს, რაც მასმედიის სისტემების მუშაობას უკავშირდება: როგორც კი გრიპის ეპიდემია მოახლოვდება, ყველგან ვირუსებზე საუბრობენ და წერენ. ადამიანი, რომელიც გაეცნო ამ მონაცემებს, იწყებს იმის რწმენას, რომ მან იცის ყველაფერი, რაც შესაძლებელია. რა თქმა უნდა, სასარგებლოა მონაცემების გაცნობა, მაგრამ არ შეცდეთ: არამარტო უბრალო ადამიანებმა, არამედ პროფესიონალებმაც ამჟამად ჯერ კიდევ არ იციან ვირუსებისა და ბაქტერიების ცხოვრების თავისებურებების შესახებ ინფორმაციის უმეტესობა.

სხვათა შორის, ბოლო წლებში საგრძნობლად გაიზარდა იმ ადამიანთა რიცხვი, რომლებიც დარწმუნდნენ, რომ კიბო ვირუსული დაავადებაა. ასობით ლაბორატორიამ მთელს მსოფლიოში ჩაატარა კვლევები, საიდანაც ეს დასკვნა შეიძლება გამოიტანოს ლეიკემიასთან და სარკომასთან დაკავშირებით. თუმცა, ჯერჯერობით ეს მხოლოდ ვარაუდებია და ოფიციალური მტკიცებულების ბაზა საკმარისი არ არის საბოლოო დასკვნის გასაკეთებლად.

ვირუსოლოგია

ეს არის მეცნიერების საკმაოდ ახალგაზრდა დარგი, რომელიც დაიბადა რვა ათეული წლის წინ, როდესაც აღმოაჩინეს, თუ რა იწვევს თამბაქოს მოზაიკის დაავადებას. გაცილებით მოგვიანებით, პირველი სურათი მიიღეს, თუმცა ის ძალიან არაზუსტი იყო და მეტ-ნაკლებად სწორი კვლევა ჩატარდა მხოლოდ ბოლო თხუთმეტი წლის განმავლობაში, როდესაც კაცობრიობისთვის ხელმისაწვდომმა ტექნოლოგიებმა შესაძლებელი გახადა ცხოვრების ასეთი მცირე ფორმების შესწავლა.

ამჟამად არ არსებობს ზუსტი ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ როგორ და როდის გაჩნდა ვირუსები, მაგრამ ერთ-ერთი მთავარი თეორია არის ის, რომ სიცოცხლის ეს ფორმა წარმოიშვა ბაქტერიებისგან. ევოლუციის ნაცვლად აქ მოხდა დეგრადაცია, განვითარება უკან დაიხია და ახალი ერთუჯრედიანი ორგანიზმები წარმოიქმნა. მეცნიერთა ჯგუფი ირწმუნება, რომ ვირუსები ადრე ბევრად უფრო რთული იყო, მაგრამ დროთა განმავლობაში დაკარგეს მთელი რიგი თვისებები. მდგომარეობა, რომელიც ხელმისაწვდომია თანამედროვე ადამიანისთვის შესასწავლად, გენეტიკური მონაცემების მრავალფეროვნება მხოლოდ სხვადასხვა ხარისხის ექოა, კონკრეტული სახეობისთვის დამახასიათებელი დეგრადაციის ეტაპები. რამდენად სწორია ეს თეორია ჯერჯერობით უცნობია, მაგრამ ბაქტერიებსა და ვირუსებს შორის მჭიდრო კავშირის არსებობის უარყოფა შეუძლებელია.

ბაქტერიები: ძალიან განსხვავებული

მაშინაც კი, თუ თანამედროვე ადამიანს ესმის, რომ ბაქტერიები მას ყველგან აკრავს, მაინც ძნელია იმის გააზრება, თუ რამდენად არის დამოკიდებული გარემომცველი სამყაროს პროცესები მიკროსკოპული ცხოვრების ფორმებზე. სულ ახლახან მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ცოცხალი ბაქტერიები ღრუბლებსაც კი ავსებენ, სადაც ისინი ორთქლით ამოდიან. ასეთი ორგანიზმებისთვის მიცემული შესაძლებლობები გასაკვირი და შთამაგონებელია. ზოგიერთი იწვევს წყლის ყინულში გადაქცევას, რაც იწვევს ნალექებს. როდესაც გრანულა ცვენას იწყებს, ის კვლავ დნება და წყლის ნაკადი - ან თოვლი, კლიმატისა და სეზონის მიხედვით - ეცემა მიწაზე. ცოტა ხნის წინ, მეცნიერებმა ვარაუდობდნენ, რომ ბაქტერიების გამოყენება შესაძლებელია ნალექის გასაძლიერებლად.

აღწერილი შესაძლებლობები აქამდე იქნა აღმოჩენილი სახეობის შესწავლისას, რომელმაც მიიღო სამეცნიერო სახელი Pseudomonas Syringae. მეცნიერები ადრე თვლიდნენ, რომ ადამიანის თვალისთვის ნათელი ღრუბლები სავსეა სიცოცხლით და თანამედროვე საშუალებებმა, ტექნოლოგიებმა და ინსტრუმენტებმა შესაძლებელი გახადა ამ თვალსაზრისის დამტკიცება. უხეში შეფასებით, კუბური მეტრი ღრუბელი ივსება მიკრობებით 300-30000 ეგზემპლარი კონცენტრაციით. სხვათა შორის არის Pseudomonas Syringae-ს აღნიშნული ფორმა, რომელიც პროვოცირებს წყლიდან ყინულის წარმოქმნას საკმაოდ მაღალ ტემპერატურაზე. ის პირველად რამდენიმე ათეული წლის წინ აღმოაჩინეს მცენარეების შესწავლისას და გაიზარდა ხელოვნურ გარემოში - საკმაოდ მარტივი აღმოჩნდა. ამჟამად Pseudomonas Syringae აქტიურად მუშაობს კაცობრიობის საკეთილდღეოდ სათხილამურო კურორტებზე.

როგორ ხდება ეს?

Pseudomonas Syringae-ის არსებობა დაკავშირებულია ცილების გამომუშავებასთან, რომლებიც ფარავს მიკროსკოპული ორგანიზმის ზედაპირს ქსელში. როდესაც წყლის მოლეკულა უახლოვდება, იწყება ქიმიური რეაქცია, გისოსი გასწორებულია, ჩნდება ქსელი, რომელიც იწვევს ყინულის წარმოქმნას. ბირთვი იზიდავს წყალს და იზრდება ზომაში და მასაში. თუ ეს ყველაფერი ღრუბელში მოხდა, მაშინ წონის მატება შეუძლებელს ხდის შემდგომ ასვლას და გრანულის დაცემას. ნალექების ფორმა განისაზღვრება ჰაერის ტემპერატურით დედამიწის ზედაპირთან ახლოს.

სავარაუდოდ, Pseudomonas Syringae შეიძლება გამოყენებულ იქნას გვალვის პერიოდში ბაქტერიების კოლონიის ღრუბელში შეყვანით. ამჟამად მეცნიერებმა ზუსტად არ იციან მიკროორგანიზმების რომელ კონცენტრაციას შეუძლია წვიმის პროვოცირება, ამიტომ ტარდება ექსპერიმენტები და იღებენ ნიმუშებს. ამავდროულად, აუცილებელია იმის გარკვევა, თუ რატომ მოძრაობს Pseudomonas Syringae ღრუბლებში, თუ მიკროორგანიზმი ჩვეულებრივ მცენარეზე ცხოვრობს.

ბაქტერიების მრავალი სახეობა სასარგებლოა და წარმატებით გამოიყენება ადამიანის მიერ.

ჯერ ერთი, სასარგებლო ბაქტერიები ფართოდ გამოიყენება კვების მრეწველობაში.

ყველის, კეფირის და ნაღების წარმოებისას აუცილებელია რძის შედედება, რაც ხდება რძემჟავას ზემოქმედებით. რძემჟავა წარმოიქმნება რძემჟავა ბაქტერიების მიერ, რომლებიც შედიან სასტარტო კულტურებში და იკვებებიან რძეში შემავალი შაქრით. თავად რძემჟავა ხელს უწყობს რკინის, კალციუმის და ფოსფორის შეწოვას. ეს სასარგებლო ელემენტები გვეხმარება ინფექციურ დაავადებებთან ბრძოლაში.

ყველის დამზადებისას დაჭერით ნაჭრებად (თავებად). ყველის თავები იგზავნება მომწიფების კამერებში, სადაც იწყება სხვადასხვა რძემჟავა და პროპიონმჟავა ბაქტერიების აქტივობა, რომლებიც ქმნიან ყველს. მათი აქტიურობის შედეგად ყველი „მწიფდება“ - იძენს დამახასიათებელ გემოს, სუნს, ნიმუშსა და ფერს.

კეფირის წარმოებისთვის გამოიყენება რძემჟავა ბაცილებისა და რძემჟავა სტრეპტოკოკის შემცველი სტარტერი.

იოგურტი არის გემრიელი და ჯანსაღი ფერმენტირებული რძის პროდუქტი. იოგურტის წარმოებისთვის რძე უნდა იყოს ძალიან მაღალი ხარისხის. ის უნდა შეიცავდეს მავნე ბაქტერიების მინიმალურ რაოდენობას, რომელსაც შეუძლია ხელი შეუშალოს სასარგებლო იოგურტის ბაქტერიების განვითარებას. იოგურტის ბაქტერია რძეს იოგურტად გარდაქმნის და მას გამორჩეულ გემოს აძლევს.

ბრინჯი. 14. ლაქტობაცილი – რძემჟავა ბაქტერია.

რძემჟავა და იოგურტის ბაქტერიები, რომლებიც საკვებთან ერთად შედიან ადამიანის ორგანიზმში, ხელს უწყობს არა მხოლოდ ნაწლავებში მავნე ბაქტერიების წინააღმდეგ ბრძოლას, არამედ ვირუსებს, რომლებიც იწვევენ გაციებას და სხვა ინფექციებს. მათი სასიცოცხლო აქტივობის პროცესში ეს სასარგებლო ბაქტერიები ქმნიან ისეთ მჟავე გარემოს (გამოდევნილი მეტაბოლური პროდუქტების გამო), რომ მათ გვერდით გადარჩება მხოლოდ რთულ პირობებთან ძალიან ადაპტირებული მიკრობი, როგორიცაა E. coli.

სასარგებლო ბაქტერიების აქტივობა გამოიყენება კომბოსტოს და სხვა ბოსტნეულის დუღილში.

მეორეცბაქტერიები გამოიყენება მადნების გასაწმენდად ბუნებრივი მადნებიდან სპილენძის, თუთიის, ნიკელის, ურანის და სხვა ლითონების მოპოვებაში. გაჟონვა არის მინერალების მოპოვება მადნიდან, რომელიც არ არის მდიდარი მათში ბაქტერიების გამოყენებით, როდესაც მოპოვების სხვა მეთოდები (მაგალითად, მადნის დნობა) არაეფექტური და ძვირია. გამორეცხვა ხორციელდება აერობული ბაქტერიებით.

მესამესასარგებლო აერობული ბაქტერიები გამოიყენება ქალაქებისა და სამრეწველო საწარმოების ჩამდინარე წყლების ორგანული ნარჩენებისგან გასაწმენდად.

ასეთი ბიოლოგიური დამუშავების მთავარი მიზანია ჩამდინარე წყლებში რთული და უხსნადი ორგანული ნივთიერებების განეიტრალება, რომელთა მოცილებაც შეუძლებელია მექანიკური გაწმენდით და მათი დაშლა წყალში ხსნად მარტივ ელემენტებად.

მეოთხე, ბაქტერიები გამოიყენება აბრეშუმის და ტყავის გადამუშავების წარმოებაში და ა.შ. ხელოვნური აბრეშუმის წარმოებისთვის ნედლეულს სპეციალური ტრანსგენური ბაქტერიები აწარმოებენ. ტექნიკური რძემჟავა ბაქტერიები გამოიყენება გარუჯვის მრეწველობაში შეშუპებისა და გაფუჭებისთვის (მყარი ნაერთებისგან ნედლეულის დასამუშავებლად), ტექსტილის მრეწველობაში, როგორც დამხმარე საშუალება შეღებვისა და დასაბეჭდად.

მეხუთე, ბაქტერიები გამოიყენება სოფლის მეურნეობის მავნებლების გასაკონტროლებლად. სასოფლო-სამეურნეო მცენარეებს მკურნალობენ სპეციალური პრეპარატებით, რომლებიც შეიცავს გარკვეული ტიპის ბაქტერიებს. მწერების მავნებლები, რომლებიც მოიხმარენ ბიოლოგიური პრეპარატებით დამუშავებულ მცენარეთა ნაწილებს, საკვებთან ერთად შთანთქავენ ბაქტერიულ სპორებს. ეს იწვევს მავნებლების სიკვდილს.

მეექვსებაქტერიები გამოიყენება სხვადასხვა მედიკამენტების (მაგალითად, ინტერფერონის) წარმოებისთვის, რომლებიც კლავს ვირუსებს და მხარს უჭერს ადამიანის იმუნიტეტს (თავდაცვას).

და ბოლოს, მავნე ბაქტერიებს ასევე აქვთ სასარგებლო თვისებები.

დაშლის ბაქტერიები (კოპროფიტული ბაქტერიები) ანადგურებენ მკვდარი ცხოველების ცხედრებს, მიწაზე დაცემულ ხეებისა და ბუჩქების ფოთლებს და თავად მკვდარი ხეების ტოტებს. ეს ბაქტერიები ჩვენი პლანეტის ერთგვარი მოწესრიგებაა. იკვებებიან ორგანული ნივთიერებებით და აქცევენ მას ჰუმუსად - ნიადაგის ნაყოფიერ ფენად.

ნიადაგის ბაქტერიები ცხოვრობენ ნიადაგში და ასევე ბევრ სარგებელს იძლევა ბუნებაში. ნიადაგის ბაქტერიების მიერ წარმოებული მინერალური მარილები შემდეგ შეიწოვება ნიადაგიდან მცენარის ფესვებით. ტყის ნიადაგის ზედაპირული ფენის ერთი კუბური სანტიმეტრი ასობით მილიონი ნიადაგის ბაქტერიას შეიცავს.

ბრინჯი. 15. კლოსტრიდიები ნიადაგის ბაქტერიებია.

ბაქტერიები ასევე ცხოვრობენ ნიადაგში და შთანთქავენ აზოტს ჰაერიდან, აგროვებენ მას სხეულში. ეს აზოტი შემდეგ გარდაიქმნება ცილებად. ბაქტერიული უჯრედების სიკვდილის შემდეგ ეს ცილები გარდაიქმნება აზოტოვან ნაერთებად (ნიტრატებად), რომლებიც მოქმედებენ როგორც სასუქი და კარგად შეიწოვება მცენარეების მიერ.

დასკვნა.

ბაქტერიები მიკროორგანიზმების დიდი, კარგად შესწავლილი ჯგუფია. ბაქტერიები ყველგან გვხვდება და ადამიანები მათ ცხოვრებაში მუდმივად ხვდებიან. ბაქტერიები შეიძლება იყოს სასარგებლო ადამიანებისთვის, ან შეიძლება გახდეს საშიში დაავადებების წყარო.

ბაქტერიების თვისებების შესწავლა, მათ მავნე გამოვლინებებთან ბრძოლა და ბაქტერიების სასიცოცხლო აქტივობის სასარგებლო თვისებების გამოყენება ადამიანის ერთ-ერთი მთავარი ამოცანაა.

მე-6 კლასის მოსწავლე B _________________________________ / იაროსლავ შჩიპანოვი /

ლიტერატურა.

1. Berkinblit M.B., Glagolev S.M., Maleeva Yu.V., ბიოლოგია: სახელმძღვანელო მე-6 კლასისთვის. – მ.: ბინომი. ცოდნის ლაბორატორია, 2008 წ.

2. ივჩენკო, T.V. ელექტრონული სახელმძღვანელო „ბიოლოგია: მე-6 კლასი. Ცოცხალი ორგანიზმი". //ბიოლოგია სკოლაში. - 2007 წ.

3. პასეჩნიკი ვ.ვ. ბიოლოგია. მე-6 კლასი ბაქტერიები, სოკოები, მცენარეები: სახელმძღვანელო. ზოგადი განათლებისთვის სახელმძღვანელო დაწესებულებები, - მე-4 გამოცემა, სტერეოტიპი. – M.: Bustard, 2000 წ.

4. სმელოვა, ვ.გ. ციფრული მიკროსკოპი ბიოლოგიის გაკვეთილებზე // გამომცემლობა „პირველი სექტემბერი“ ბიოლოგია. - 2012. - No1.

რა არის ბაქტერიები: ბაქტერიების ტიპები, მათი კლასიფიკაცია

ბაქტერიები არის პატარა მიკროორგანიზმები, რომლებიც გამოჩნდნენ ათასობით წლის წინ. მიკრობების შეუიარაღებელი თვალით დანახვა შეუძლებელია, მაგრამ არ უნდა დავივიწყოთ მათი არსებობა. ბაცილების დიდი რაოდენობაა. მიკრობიოლოგიის მეცნიერება ეხება მათ კლასიფიკაციას, შესწავლას, სახეობებს, სტრუქტურულ თავისებურებებსა და ფიზიოლოგიას.

მიკროორგანიზმებს სხვაგვარად უწოდებენ, მათი მოქმედებისა და ფუნქციის მიხედვით. მიკროსკოპის ქვეშ შეგიძლიათ დააკვირდეთ როგორ ურთიერთობენ ეს პატარა არსებები ერთმანეთთან. პირველი მიკროორგანიზმები საკმაოდ პრიმიტიული ფორმით იყვნენ, მაგრამ მათი მნიშვნელობა არავითარ შემთხვევაში არ უნდა შეფასდეს. თავიდანვე ვითარდებოდა ბაცილები, ქმნიდნენ კოლონიებს და ცდილობდნენ გადარჩენას ცვალებად კლიმატურ პირობებში. სხვადასხვა ვიბრიოს შეუძლია ამინომჟავების გაცვლა, რათა გაიზარდოს და განვითარდეს ნორმალურად.

დღეს ძნელი სათქმელია ამ მიკროორგანიზმების რამდენი სახეობაა დედამიწაზე (ეს რიცხვი მილიონს აჭარბებს), მაგრამ ყველაზე ცნობილი და მათი სახელები თითქმის ყველა ადამიანისთვისაა ნაცნობი. არ აქვს მნიშვნელობა რა სახის მიკრობები არსებობს ან რას ეძახიან, მათ ყველას აქვს ერთი უპირატესობა - ისინი ცხოვრობენ კოლონიებში, რაც მათ ბევრად უადვილებს ადაპტაციას და გადარჩენას.

ჯერ გავარკვიოთ რა მიკროორგანიზმები არსებობს. უმარტივესი კლასიფიკაცია არის კარგი და ცუდი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ის, რაც საზიანოა ადამიანის სხეულისთვის, იწვევს ბევრ დაავადებას და ის, რაც სასარგებლოა. შემდეგი, ჩვენ დეტალურად ვისაუბრებთ იმაზე, თუ რა არის მთავარი სასარგებლო ბაქტერია და მივცემთ მათ აღწერას.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ მიკროორგანიზმების კლასიფიკაცია მათი ფორმისა და მახასიათებლების მიხედვით. ბევრს ალბათ ახსოვს, რომ სასკოლო სახელმძღვანელოებში იყო გამოსახული სპეციალური ცხრილი სხვადასხვა მიკროორგანიზმების ამსახველი და მათ გვერდით იყო მნიშვნელობა და მათი როლი ბუნებაში. არსებობს რამდენიმე სახის ბაქტერია:

• კოკები - პატარა ბურთები, რომლებიც ჯაჭვს წააგავს, რადგან ისინი ერთმანეთის მიყოლებით მდებარეობს;
• ღეროს ფორმის;
• სპირილა, სპიროქეტები (აქვს ჩახლართული ფორმა);
• ვიბრიოები.

სხვადასხვა ფორმის ბაქტერიები

ჩვენ უკვე აღვნიშნეთ, რომ ერთ-ერთი კლასიფიკაცია ყოფს მიკრობებს ტიპებად მათი ფორმების მიხედვით.

Bacillus ბაქტერიას ასევე აქვს გარკვეული მახასიათებლები. მაგალითად, არსებობს ღეროს ფორმის ტიპები წვეტიანი ბოძებით, შესქელებული, მომრგვალებული ან სწორი ბოლოებით. როგორც წესი, ღეროს ფორმის მიკრობები ძალიან განსხვავდებიან და მუდამ ქაოსში არიან, არ დგანან ჯაჭვში (სტრეპტობაქტერიების გამოკლებით) და არ ემაგრებიან ერთმანეთს (დიპლობაქტერიების გარდა).

სფერულ მიკროორგანიზმებს შორის მიკრობიოლოგებს შორისაა სტრეპტოკოკები, სტაფილოკოკები, დიპლოკოკები და გონოკოკები. ეს შეიძლება იყოს ბურთების წყვილი ან გრძელი ჯაჭვები.

მრუდე ბაცილებია სპირილია, სპიროქეტები. ისინი ყოველთვის აქტიურები არიან, მაგრამ არ წარმოქმნიან სპორებს. Spirilla უსაფრთხოა ადამიანებისა და ცხოველებისთვის. თქვენ შეგიძლიათ განასხვავოთ სპირილა სპიროქეტებისგან, თუ ყურადღებას მიაქცევთ ბორცვების რაოდენობას და მათ კიდურებზე აქვთ სპეციალური დროშები.

პათოგენური ბაქტერიების სახეები

მაგალითად, მიკროორგანიზმების ჯგუფი, სახელწოდებით კოკები, და უფრო კონკრეტულად სტრეპტოკოკები და სტაფილოკოკები, ხდება ნამდვილი ჩირქოვანი დაავადებების (ფურუნკულოზი, სტრეპტოკოკური ტონზილიტი) მიზეზი.

ანაერობები კარგად ცხოვრობენ და ვითარდებიან ჟანგბადის გარეშე ამ მიკროორგანიზმების ზოგიერთი სახეობისთვის, ჟანგბადი ფატალური ხდება. აერობულ მიკრობებს ჟანგბადი სჭირდებათ განვითარებისთვის.

არქეა პრაქტიკულად უფერო ერთუჯრედიანი ორგანიზმებია.

სიფრთხილით მოვეკიდოთ პათოგენურ ბაქტერიებს, რადგან ისინი იწვევენ ინფექციებს; არსებობს უამრავი ინფორმაცია ნიადაგის, ფუფრაქტიული მიკროორგანიზმების შესახებ, რომლებიც შეიძლება იყოს მავნე ან სასარგებლო.

ზოგადად, სპირილა საშიში არ არის, მაგრამ ზოგიერთმა სახეობამ შეიძლება გამოიწვიოს სოდოკუ.

სასარგებლო ბაქტერიების სახეები

სკოლის მოსწავლეებმაც კი იციან, რომ ბაცილი შეიძლება იყოს სასარგებლო და მავნე. ხალხმა ზოგიერთი სახელი ყურით იცის (სტაფილოკოკი, სტრეპტოკოკი, ჭირის ბაცილი). ეს არის მავნე არსებები, რომლებიც ერევიან არა მხოლოდ გარე გარემოში, არამედ ადამიანებსაც. არსებობს მიკროსკოპული ბაცილები, რომლებიც იწვევენ საკვების მოწამვლას.

აუცილებლად უნდა იცოდეთ სასარგებლო ინფორმაცია რძემჟავას, საკვებისა და პრობიოტიკური მიკროორგანიზმების შესახებ. მაგალითად, პრობიოტიკები, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კარგი ორგანიზმები, ხშირად გამოიყენება სამედიცინო მიზნებისთვის. შეიძლება გკითხოთ: რისთვის? ისინი არ აძლევენ ადამიანის შიგნით მავნე ბაქტერიების გამრავლების საშუალებას, აძლიერებენ ნაწლავების დამცავ ფუნქციებს და კარგ გავლენას ახდენენ ადამიანის იმუნურ სისტემაზე.

ბიფიდობაქტერიები ასევე ძალიან სასარგებლოა ნაწლავებისთვის. რძემჟავა ვიბრიოები მოიცავს დაახლოებით 25 სახეობას. ისინი დიდი რაოდენობით გვხვდება ადამიანის ორგანიზმში, მაგრამ საშიში არ არის. პირიქით, ისინი იცავენ კუჭ-ნაწლავის ტრაქტს გაფუჭებული და სხვა მიკრობებისგან.

კარგებზე საუბრისას, არ შეიძლება არ აღინიშნოს სტრეპტომიცეტების უზარმაზარი სახეობები. ისინი ცნობილია მათთვის, ვინც იღებდა ქლორამფენიკოლს, ერითრომიცინს და მსგავს პრეპარატებს.

არსებობს მიკროორგანიზმები, როგორიცაა Azotobacter. ისინი მრავალი წლის განმავლობაში ცხოვრობენ ნიადაგში, აქვთ სასარგებლო გავლენა ნიადაგზე, ასტიმულირებენ მცენარეთა ზრდას და ასუფთავებენ ნიადაგს მძიმე მეტალებისგან. ისინი შეუცვლელია მედიცინაში, სოფლის მეურნეობაში, მედიცინაში და კვების მრეწველობაში.

ბაქტერიების ცვალებადობის სახეები

მათი ბუნებით, მიკრობები ძალიან ცვალებადია, ისინი სწრაფად კვდებიან, ისინი შეიძლება იყოს სპონტანური ან გამოწვეული. ჩვენ არ განვიხილავთ ბაქტერიების ცვალებადობას, რადგან ეს ინფორმაცია უფრო საინტერესოა მათთვის, ვინც დაინტერესებულია მიკრობიოლოგიით და მისი ყველა დარგით.

ბაქტერიების სახეები სეპტიკური ტანკებისთვის

კერძო სახლების მაცხოვრებლებს ესმით ჩამდინარე წყლების გაწმენდის გადაუდებელი აუცილებლობა, ისევე როგორც წყალსატევები. დღეს თქვენ შეგიძლიათ სწრაფად და ეფექტურად გაწმინდოთ სანიაღვრეები სეპტიკური ტანკებისთვის სპეციალური ბაქტერიების გამოყენებით. ეს დიდი შვებაა ადამიანისთვის, რადგან კანალიზაციის გაწმენდა არ არის სასიამოვნო საქმე.

ჩვენ უკვე განვმარტეთ, სად გამოიყენება ჩამდინარე წყლების ბიოლოგიური გაწმენდა, ახლა კი თავად სისტემაზე ვისაუბროთ. სეპტიკური ტანკების ბაქტერიები მრავლდებიან ლაბორატორიებში, ისინი კლავენ ჩამდინარე წყლების უსიამოვნო სუნს, ახდენენ სადრენაჟო ჭების დეზინფექციას და ამცირებენ ჩამდინარე წყლების მოცულობას. არსებობს სამი სახის ბაქტერია, რომლებიც გამოიყენება სეპტიკური ტანკებისთვის:

• აერობიკა;
• ანაერობული;
• ცოცხალი (ბიოაქტივატორები).

ძალიან ხშირად ადამიანები იყენებენ დასუფთავების კომბინირებულ მეთოდებს. მკაცრად დაიცავით პროდუქტის მითითებები, დარწმუნდით, რომ წყლის დონე ხელს უწყობს ბაქტერიების ნორმალურ გადარჩენას. ასევე გახსოვდეთ, რომ გამოიყენოთ დრენაჟი ორ კვირაში ერთხელ მაინც, რათა ბაქტერიებს რაიმე საჭმელი მისცეთ, წინააღმდეგ შემთხვევაში ისინი მოკვდებიან. არ დაგავიწყდეთ, რომ საწმენდი ფხვნილებისა და სითხეების ქლორი კლავს ბაქტერიებს.

ყველაზე პოპულარული ბაქტერიებია Doctor Robic, Septifos, Waste Treat.

ბაქტერიების ტიპები შარდში

თეორიულად, შარდში ბაქტერია არ უნდა იყოს, მაგრამ სხვადასხვა მოქმედებისა და სიტუაციის შემდეგ პაწაწინა მიკროორგანიზმები სახლდებიან სადაც უნდათ: საშოში, ცხვირში, წყალში და ა.შ. თუ ტესტების დროს ბაქტერიები გამოვლინდა, ეს ნიშნავს, რომ ადამიანს აწუხებს თირკმელების, შარდის ბუშტის ან შარდსაწვეთების დაავადებები. მიკროორგანიზმების შარდში შეღწევის რამდენიმე გზა არსებობს. მკურნალობის დაწყებამდე ძალიან მნიშვნელოვანია ბაქტერიების ტიპისა და შესვლის მარშრუტის გამოკვლევა და ზუსტად განსაზღვრა. ამის დადგენა შესაძლებელია შარდის ბიოლოგიური კულტურით, როდესაც ბაქტერიები მოთავსებულია ხელსაყრელ ჰაბიტატში. შემდეგ მოწმდება ბაქტერიების რეაქცია სხვადასხვა ანტიბიოტიკებზე.

გისურვებთ ყოველთვის ჯანმრთელი იყოთ. იზრუნეთ საკუთარ თავზე, რეგულარულად დაიბანეთ ხელები, დაიცავით ორგანიზმი მავნე ბაქტერიებისგან!