Bacteriile sunt numele lor. Informații scurte despre bacterii

Ce sunt bacteriile: tipurile de bacterii, clasificarea lor

Bacteriile sunt microorganisme minuscule care există de mii de ani. Este imposibil să vedem microbii cu ochiul liber, dar nu trebuie să uităm de existența lor. Există un număr mare de bacili. Știința microbiologiei este angajată în clasificarea, studiul, soiurile, caracteristicile structurii și fiziologiei lor.

Microorganismele sunt numite diferit, în funcție de felul lor de acțiuni și funcții. La microscop, puteți observa modul în care aceste mici creaturi interacționează între ele. Primele microorganisme aveau o formă destul de primitivă, dar importanța lor nu trebuie subestimată în niciun caz. De la bun început, bacilii au evoluat, au creat colonii, au încercat să supraviețuiască în condiții climatice schimbătoare. Diferiții vibrioni sunt capabili să facă schimb de aminoacizi pentru a crește și a se dezvolta normal ca rezultat.

Astăzi este greu de spus câte specii ale acestor microorganisme sunt pe pământ (acest număr depășește un milion), dar cele mai faimoase și numele lor sunt familiare aproape oricărei persoane. Nu contează ce microbi sunt și cum se numesc, toți au un singur avantaj - trăiesc în colonii, așa că le este mult mai ușor să se adapteze și să supraviețuiască.

Mai întâi, să ne dăm seama ce microorganisme există. Cea mai simplă clasificare este bună și rea. Cu alte cuvinte, cele care sunt dăunătoare organismului uman, provoacă multe boli și cele care sunt benefice. În continuare, vom vorbi în detaliu despre care sunt principalele bacterii benefice și vom oferi o descriere a acestora.

De asemenea, puteți clasifica microorganismele după forma, caracteristicile lor. Probabil, mulți oameni își amintesc că în manualele școlare exista un tabel special cu imaginea diferitelor microorganisme, iar alături era semnificația și rolul lor în natură. Există mai multe tipuri de bacterii:

• cocci - bile mici care seamănă cu un lanț, deoarece sunt situate una în spatele celeilalte;
• în formă de tijă;
• spirilla, spirochete (au o formă întortocheată);
• vibrioni.

Bacterii de diferite forme

Am menționat deja că una dintre clasificări împarte microbii în specii în funcție de forma lor.

Bacteriile coli au și unele caracteristici. De exemplu, există tipuri de tijă cu stâlpi ascuțiți, cu capete îngroșate, cu capete rotunjite sau drepte. De regulă, microbii în formă de tijă sunt foarte diferiți și sunt întotdeauna în haos, nu se aliniază într-un lanț (cu excepția streptobacililor), nu se atașează unul de celălalt (cu excepția diplobacililor).

Pentru microorganismele de forme sferice, microbiologii includ streptococi, stafilococi, diplococi, gonococi. Pot fi perechi sau lanțuri lungi de bile.

Bacilii curbați sunt spirilla, spirochetele. Sunt mereu activi, dar nu produc spori. Spirilla este sigur pentru oameni și animale. Puteți distinge spirilla de spirochete dacă acordați atenție numărului de bucle, sunt mai puțin contorsionate, au flageli speciali pe membre.

Tipuri de bacterii patogene

De exemplu, un grup de microorganisme numite coci, iar mai detaliat streptococii și stafilococii provoacă boli purulente reale (furunculoză, amigdalita streptococică).

Anaerobii trăiesc și se dezvoltă perfect fără oxigen; pentru unele tipuri de aceste microorganisme, oxigenul devine în general mortal. Microbii aerobi au nevoie de oxigen pentru a supraviețui.

Arheele sunt organisme unicelulare aproape incolore.

Bacteriile patogene trebuie evitate deoarece produc infecții, microorganismele gram-negative sunt considerate rezistente la anticorpi. Există o mulțime de informații despre sol, microorganisme putrefactive, care sunt dăunătoare, utile.

În general, spirilla nu este periculoasă, dar unele specii pot provoca sodoku.

Soiuri de bacterii benefice

Chiar și școlarii știu că bacilii sunt utili și dăunători. Oamenii cunosc unele nume după ureche (stafilococ, streptococ, bacil ciumei). Acestea sunt creaturi dăunătoare care interferează nu numai cu mediul extern, ci și cu oamenii. Există bacili microscopici care provoacă toxiinfecții alimentare.

Asigurați-vă că știți informații utile despre acidul lactic, alimente, microorganismele probiotice. De exemplu, probioticele, cu alte cuvinte organisme bune, sunt adesea folosite în scopuri medicale. Te intrebi: pentru ce? Ele nu permit bacteriilor dăunătoare să se înmulțească în interiorul unei persoane, întăresc funcțiile de protecție ale intestinului și au un efect bun asupra sistemului imunitar uman.

Bifidobacteriile sunt, de asemenea, foarte benefice pentru intestine. Vibrionii de acid lactic includ aproximativ 25 de specii. În corpul uman, sunt prezenți în cantități mari, dar nu sunt periculoase. Dimpotrivă, ele protejează tractul gastro-intestinal de microbi putrefactiv și de alți microbi.

Apropo de cele bune, nu se poate să nu menționăm speciile uriașe de streptomicete. Ele sunt cunoscute celor care au luat cloramfenicol, eritromicină și medicamente similare.

Există microorganisme precum Azotobacter. Trăiesc în sol de mulți ani, au un efect benefic asupra solului, stimulează creșterea plantelor, curăță pământul de metale grele. Sunt de neînlocuit în medicină, agricultură, medicină, industria alimentară.

Tipuri de variabilitate bacteriană

Prin natura lor, microbii sunt foarte variabili, mor rapid, pot fi spontani, induși. Nu vom intra în detalii despre variabilitatea bacteriilor, deoarece aceste informații sunt de mai mult interes pentru cei care sunt interesați de microbiologie și de toate ramurile acesteia.

Tipuri de bacterii pentru fose septice

Locuitorii caselor private înțeleg necesitatea urgentă de a trata apele uzate, precum și canalele de scurgere. Astăzi, scurgerile pot fi curățate rapid și eficient cu ajutorul bacteriilor speciale pentru fose septice. Pentru o persoană, aceasta este o ușurare uriașă, deoarece curățarea canalizării nu este un lucru plăcut.

Am clarificat deja unde se folosește tipul biologic de tratare a apelor uzate și acum să vorbim despre sistemul în sine. Bacteriile pentru fose septice sunt cultivate în laboratoare, ele distrug mirosul neplăcut al canalelor, dezinfectează puțurile de drenaj, gropile și reduc volumul apei uzate. Există trei tipuri de bacterii care sunt utilizate pentru fosele septice:

• aerobic;
• anaerob;
• vii (bioactivatori).

Foarte des oamenii folosesc metode combinate de curățare. Urmați cu strictețe instrucțiunile de pe preparat, asigurați-vă că nivelul apei contribuie la supraviețuirea normală a bacteriilor. De asemenea, nu uitați să folosiți scurgerea cel puțin o dată la două săptămâni pentru ca bacteriile să aibă ceva de mâncare, altfel vor muri. Nu uitați că clorul din pulberile și lichidele de curățare ucide bacteriile.

Cele mai populare bacterii sunt Dr. Robik, Septifos, Waste Treat.

Tipuri de bacterii în urină

În teorie, nu ar trebui să existe bacterii în urină, dar după diferite acțiuni și situații, microorganismele minuscule se instalează acolo unde doresc: în vagin, în nas, în apă și așa mai departe. Dacă bacteriile au fost găsite în timpul testelor, aceasta înseamnă că persoana suferă de boli ale rinichilor, vezicii urinare sau ureterelor. Există mai multe moduri prin care microorganismele pătrund în urină. Înainte de tratament, este foarte important să se investigheze și să se determine cu exactitate tipul de bacterii și calea de intrare. Acest lucru poate fi determinat prin urocultură biologică, atunci când bacteriile sunt plasate într-un habitat favorabil. În continuare, se verifică reacția bacteriilor la diferite antibiotice.

Vă dorim să rămâneți mereu sănătoși. Ai grijă de tine, spală-te pe mâini în mod regulat, protejează-ți corpul de bacteriile dăunătoare!

Ne înconjoară peste tot. Multe dintre ele sunt foarte necesare și utile pentru o persoană și multe, dimpotrivă, provoacă boli teribile.
Știți în ce forme apar bacteriile? Și cum se reproduc? Și ce mănâncă ei? Vrei sa stii?
.site) vă va ajuta să găsiți în acest articol.

Formele și dimensiunile bacteriilor

Majoritatea bacteriilor sunt organisme unicelulare. Ele diferă într-o mare varietate de forme. Bacteriile primesc nume în funcție de forma lor. De exemplu, bacteriile cu formă rotundă se numesc coci (toți streptococii și stafilococii cunoscuți), bacteriile în formă de baston se numesc bacili, pseudomonade sau clostridii (cele celebre bacterii de această formă includ faimoasele bacilul tuberculozei sau Bagheta lui Koch). Bacteriile pot avea formă de spirale, apoi numele lor spirochete, vibrile sau spirilla. Nu atât de des, dar există bacterii sub formă de stele, poligoane diferite sau alte forme geometrice.

Bacteriile nu sunt deloc mari, având dimensiuni cuprinse între jumătate și cinci micrometri. Cea mai mare bacterie are o dimensiune de șapte sute cincizeci de micrometri. După descoperirea nanobacteriilor, s-a dovedit că dimensiunea lor este mult mai mică decât imaginau anterior oamenii de știință. Cu toate acestea, până în prezent, nanobacterii nu au fost bine studiate. Unii oameni de știință se îndoiesc chiar de existența lor.

Agregate și organisme pluricelulare

Bacteriile se pot atașa între ele cu ajutorul mucusului, formând agregate celulare. În același timp, fiecare bacterie individuală este un organism autosuficient, a cărui activitate vitală nu depinde în niciun fel de rudele lipite de ea. Uneori se întâmplă ca bacteriile să se lipească împreună pentru a îndeplini o funcție comună. Unele bacterii, de regulă, de formă filamentoasă, pot forma și organisme multicelulare.

Cum se mișcă?

Există bacterii care ele însele nu sunt capabile să se miște, dar există și cele care sunt echipate cu dispozitive speciale pentru mișcare. Unele bacterii se mișcă cu ajutorul flagelilor, în timp ce altele pot aluneca. Cum alunecă bacteriile nu este încă pe deplin înțeles. Se crede că bacteriile secretă un mucus special care facilitează alunecarea. Și apoi există bacterii care se pot „scufunda”. Pentru a coborî în adâncimea oricărui mediu lichid, un astfel de microorganism își poate schimba densitatea. Pentru ca o bacterie să înceapă să se miște în orice direcție, trebuie să fie iritată.

Alimente

Există bacterii care se pot hrăni doar cu compuși organici și există acelea care pot procesa substanțele anorganice în organice și abia apoi le pot folosi pentru propriile nevoi. Bacteriile obțin energie în trei moduri: prin respirație, fermentație sau fotosinteză.

reproducere

În ceea ce privește reproducerea bacteriilor, putem spune că nici aceasta nu diferă în uniformitate. Există bacterii care nu se împart în sexe și se înmulțesc prin simplă diviziune sau înmugurire. Unele cianobacterii au capacitatea de a se diviza multiplă, adică pot produce la un moment dat până la o mie de bacterii „nou-născute”. Există și bacterii care se reproduc sexual. Desigur, toți o fac într-un mod foarte primitiv. Dar, în același timp, două bacterii își transferă datele genetice către noua celulă - aceasta este principala caracteristică a reproducerii sexuale.

Bacteriile, desigur, merită atenția ta, nu doar pentru că provoacă o mulțime de boli. Aceste microorganisme au fost primele viețuitoare care au locuit pe planeta noastră. Istoria bacteriilor de pe Pământ datează de aproape patru miliarde de ani! Cianobacteriile sunt cele mai vechi dintre cele existente astăzi, au apărut în urmă cu trei miliarde și jumătate de ani.

Poți experimenta proprietățile benefice ale bacteriilor datorită specialiștilor Tianshi Corporation, care s-au dezvoltat pentru tine

Corpul unei bacterii este reprezentat de o singură celulă. Formele bacteriilor sunt variate. Structura bacteriilor diferă de structura celulelor animale și vegetale.

Celula îi lipsește un nucleu, mitocondrii și plastide. Purtătorul de informații ereditare ADN este situat în centrul celulei într-o formă pliată. Microorganismele care nu au un nucleu adevărat sunt clasificate ca procariote. Toate bacteriile sunt procariote.

Se presupune că pe pământ există peste un milion de specii ale acestor organisme uimitoare. Până în prezent, au fost descrise aproximativ 10 mii de specii.

O celulă bacteriană are un perete, membrană citoplasmatică, citoplasmă cu incluziuni și o nucleotidă. Dintre structurile suplimentare, unele celule au flageli, pili (un mecanism de lipire și ținere de suprafață) și o capsulă. În condiții nefavorabile, unele celule bacteriene sunt capabile să formeze spori. Dimensiunea medie a bacteriilor este de 0,5-5 microni.

Structura externă a bacteriilor

Orez. 1. Structura unei celule bacteriene.

perete celular

• Peretele celular al unei celule bacteriene este protecția și sprijinul acesteia. Acesta conferă microorganismului forma sa specifică.
• Peretele celular este permeabil. Nutrienții trec prin el înăuntru și produsele metabolice (metabolismul) în exterior.
• Unele tipuri de bacterii produc un mucus special care seamănă cu o capsulă care le protejează de uscare.
• Unele celule au flageli (unul sau mai mulți) sau vilozități care le ajută să se miște.
• Celulele bacteriene care devin roz la colorarea Gram ( gram negativ), peretele celular este mai subțire, multistratificat. Enzimele care descompun nutrienții sunt eliberate în exterior.
• Bacteriile care devin violet pe pata Gram gram-pozitiv), peretele celular este gros. Nutrienții care intră în celulă sunt defalcate în spațiul periplasmatic (spațiul dintre peretele celular și membrana citoplasmatică) de către enzimele hidrolitice.
• Există numeroși receptori pe suprafața peretelui celular. De ei sunt atașați ucigașii celulari - fagi, colicine și compuși chimici.
• Lipoproteinele de perete din unele tipuri de bacterii sunt antigene, care sunt numite toxine.
• Cu un tratament prelungit cu antibiotice și dintr-o serie de alte motive, unele celule își pierd membrana, dar își păstrează capacitatea de a se reproduce. Ele capătă o formă rotunjită - o formă de L și pot fi păstrate pentru o lungă perioadă de timp în corpul uman (coci sau bacili de tuberculoză). Formele L instabile au capacitatea de a reveni la forma lor originală (reversie).

Orez. 2. În fotografie, structura peretelui bacterian al bacteriilor gram-negative (stânga) și gram-pozitive (dreapta).

Capsulă

În condiții de mediu nefavorabile, bacteriile formează o capsulă. Microcapsula aderă strâns la perete. Poate fi văzut doar cu un microscop electronic. Macrocapsula este adesea formată din microbi patogeni (pneumococi). În pneumonia Klebsiella, se găsește întotdeauna o macrocapsulă.

Orez. 3. În fotografie, pneumococ. Săgețile indică capsula (modelul de difracție de electroni al unei secțiuni ultrasubțiri).

înveliș asemănător unei capsule

Învelișul sub formă de capsulă este o formațiune asociată vag cu peretele celular. Datorită enzimelor bacteriene, învelișul sub formă de capsule este acoperit cu carbohidrați (exopolizaharide) din mediul extern, ceea ce asigură aderența bacteriilor pe diferite suprafețe, chiar și complet netede.

De exemplu, streptococii, care intră în corpul uman, sunt capabili să se lipească împreună cu dinții și valvele cardiace.

Funcțiile capsulei sunt diverse:

• protecția împotriva condițiilor de mediu agresive,
• asigurarea aderenței (adeziunii) cu celulele umane,
• având proprietăți antigenice, capsula are un efect toxic atunci când este introdusă într-un organism viu.

Orez. 4. Streptococii sunt capabili să se lipească de smalțul dinților și, împreună cu alți microbi, sunt cauza cariilor.

Orez. 5. În fotografie, înfrângerea valvei mitrale în reumatism. Motivul este streptococul.

Flagelii

• Unele celule bacteriene au flageli (unul sau mai mulți) sau vilozități care le ajută să se miște. Flagelii conțin proteina contractilă flagelină.
• Numărul de flageli poate fi diferit - unul, o grămadă de flageli, flageli la diferite capete ale celulei sau pe întreaga suprafață.
• Mișcarea (aleatorie sau rotațională) se realizează ca urmare a mișcării de rotație a flagelului.
• Proprietățile antigenice ale flagelilor au un efect toxic în boală.
• Bacteriile care nu au flageli, fiind acoperite cu mucus, sunt capabile să alunece. Bacteriile acvatice conțin vacuole în cantitate de 40-60, umplute cu azot.

Acestea oferă scufundări și ascensiune. În sol, celula bacteriană se deplasează prin canalele solului.

Orez. 6. Schema de atașare și funcționare a flagelului.

Orez. 7. Fotografia prezintă diferite tipuri de microbi flagelati.

Orez. 8. Fotografia prezintă diferite tipuri de microbi flagelati.

baut

• Pili (vilozități, fimbrie) acoperă suprafața celulelor bacteriene. Vilusul este un fir tubular subțire răsucit elicoidal de natură proteică.
• generalul a băut asigura aderenta (adeziunea) cu celulele gazda. Numărul lor este uriaș și variază de la câteva sute la câteva mii. Din momentul atasarii, orice .
• ferăstraie sexuale promovează transferul de material genetic de la donator la primitor. Numărul lor este de la 1 la 4 pe celulă.

Orez. 9. Fotografia prezintă E. coli. Flageli vizibili și băutură. Fotografia a fost făcută cu un microscop tunel (STM).

Orez. 10. Fotografia prezintă numeroși pili (fimbrii) în coci.

Orez. 11. Fotografia prezintă o celulă bacteriană cu fimbrie.

membrana citoplasmatica

• Membrana citoplasmatică este situată sub peretele celular și este o lipoproteină (până la 30% lipide și până la 70% proteine).
• Diferitele celule bacteriene au compoziții lipidice diferite ale membranelor.
• Proteinele membranei îndeplinesc multe funcții. Proteine ​​funcționale sunt enzime datorită cărora sinteza diferitelor sale componente are loc pe membrana citoplasmatică etc.
• Membrana citoplasmatică este formată din 3 straturi. Stratul dublu fosfolipidic este pătruns cu globuline, care asigură transportul substanţelor în celula bacteriană. Dacă eșuează, celula moare.
• Membrana citoplasmatică este implicată în sporulare.

Orez. 12. Fotografia arată clar un perete celular subțire (CS), o membrană citoplasmatică (CPM) și o nucleotidă în centru (bacteria Neisseria catarrhalis).

Structura internă a bacteriilor

Orez. 13. Fotografia prezintă structura unei celule bacteriene. Structura unei celule bacteriene diferă de structura celulelor animale și vegetale - celula îi lipsește un nucleu, mitocondrii și plastide.

Citoplasma

Citoplasma este 75% apă, restul de 25% sunt compuși minerali, proteine, ARN și ADN. Citoplasma este întotdeauna densă și nemișcată. Conține enzime, unii pigmenți, zaharuri, aminoacizi, un aport de nutrienți, ribozomi, mezosomi, granule și tot felul de alte incluziuni. În centrul celulei, se concentrează o substanță care poartă informații ereditare - nucleoidul.

Granule

Granulele sunt formate din compuși care sunt o sursă de energie și carbon.

mezosomi

Mezozomii sunt derivați celulari. Au o formă diferită - membrane concentrice, vezicule, tubuli, anse etc. Mezozomii au o legătură cu nucleoidul. Participarea la diviziunea celulară și formarea sporilor este scopul lor principal.

Nucleoid

Nucleoidul este analog cu nucleul. Este situat în centrul celulei. ADN-ul este localizat în el - purtătorul de informații ereditare într-o formă pliată. ADN-ul nerăsucit atinge o lungime de 1 mm. Substanța nucleară a unei celule bacteriene nu are o membrană, un nucleol și un set de cromozomi și nu este împărțită prin mitoză. Înainte de divizare, nucleotida este dublată. În timpul diviziunii, numărul de nucleotide crește la 4.

Orez. 14. Fotografia prezintă o secțiune a unei celule bacteriene. O nucleotidă este vizibilă în partea centrală.

Plasmide

Plasmidele sunt molecule autonome înfăşurate într-un inel de ADN dublu catenar. Masa lor este mult mai mică decât masa unei nucleotide. În ciuda faptului că informațiile ereditare sunt codificate în ADN-ul plasmidelor, acestea nu sunt vitale și necesare pentru o celulă bacteriană.

Orez. 15. Fotografia prezintă o plasmidă bacteriană. Fotografia a fost făcută cu un microscop electronic.

Ribozomi

Ribozomii unei celule bacteriene sunt implicați în sinteza proteinelor din aminoacizi. Ribozomii celulelor bacteriene nu sunt uniți în reticulul endoplasmatic, ca în celulele care au nucleu. Ribozomii devin adesea „ținta” pentru multe medicamente antibacteriene.

Incluziuni

Incluziunile sunt produse metabolice ale celulelor nucleare și nenucleare. Ele reprezintă o sursă de nutrienți: glicogen, amidon, sulf, polifosfat (valutin) etc. Atunci când sunt colorate, incluziunile capătă adesea un aspect diferit de culoarea colorantului. Puteți diagnostica după monedă.

Forme de bacterii

Forma unei celule bacteriene și dimensiunea acesteia sunt de mare importanță în identificarea (recunoașterea) a acestora. Cele mai comune forme sunt sferice, în formă de tijă și întortocheate.

Tabelul 1. Principalele forme de bacterii.

bacterii globulare

Bacteriile sferice se numesc coci (din greaca coccus - cereale). Sunt aranjați unul câte unul, câte doi (diplococi), în pungi, lanțuri și ca ciorchinii de struguri. Acest aranjament depinde de modul de diviziune celulară. Cei mai dăunători microbi sunt stafilococii și streptococii.

Orez. 16. Fotografia prezintă micrococi. Bacteriile sunt rotunde, netede, albe, galbene și roșii. Micrococii sunt omniprezenti în natură. Ei trăiesc în diferite cavități ale corpului uman.

Orez. 17. În fotografie, bacterii diplococcus - Streptococcus pneumoniae.

Orez. 18. Bacteria Sarcina din fotografie. Bacteriile coccoide sunt combinate în pachete.

Orez. 19. În fotografie, bacterii streptococi (din grecescul „streptos” - un lanț).

Aranjate în lanțuri. Sunt agenții cauzali ai mai multor boli.

Orez. 20. În fotografie, bacteriile sunt stafilococi „de aur”. Aranjat ca „ciorchine de struguri”. Ciorchinii au o culoare aurie. Sunt agenții cauzali ai mai multor boli.

bacterii în formă de tijă

Bacteriile în formă de baston care formează spori se numesc bacili. Au formă cilindrică. Cel mai proeminent reprezentant al acestui grup este bacilul. Bacilii includ ciuma și bastonașe hemofile. Capetele bacteriilor în formă de tijă pot fi ascuțite, rotunjite, trunchiate, expandate sau despicate. Forma bețelor în sine poate fi corectă și incorectă. Ele pot fi aranjate unul câte unul, câte doi sau pot forma lanțuri. Unii bacili se numesc cocobacili pentru că au formă rotundă. Dar, cu toate acestea, lungimea lor depășește lățimea.

Diplobacilii sunt tije duble. Bețișoarele de antrax formează fire lungi (lanțuri).

Formarea sporilor modifică forma bacililor. În centrul bacililor, sporii se formează în bacteriile butirice, dându-le aspectul unui fus. În bețișoare de tetanos - la capetele bacililor, dându-le aspectul de tobe.

Orez. 21. Fotografia prezintă o celulă bacteriană în formă de tijă. Sunt vizibili flageli multipli. Fotografia a fost făcută cu un microscop electronic. Negativ.

Orez. 22. În fotografie, bacterii în formă de tijă care formează lanțuri (tije de antrax).

Orez. 1. Corpul uman este 90% celule microbiene. Conține de la 500 la 1000 de tipuri diferite de bacterii sau trilioane din acești rezidenți uimitori, ceea ce reprezintă până la 4 kg de greutate totală.

Orez. 2. Bacteriile care locuiesc în cavitatea bucală: Streptococcus mutants (verde). Bacteroides gingivalis, provoacă parodontită (violet). Candida albicus (galben). Provoacă candidoza pielii și a organelor interne.

Orez. 7. Mycobacterium tuberculosis. Bacteriile provoacă boli la oameni și animale de mii de ani. Bacilul tuberculozei este extrem de stabil în mediul extern. În 95% din cazuri, se transmite prin picături în aer. Cel mai adesea afectează plămânii.

Orez. 8. Agentul cauzal al difteriei este Corynebacterium sau bacilul Leffler. Mai des se dezvoltă în epiteliul stratului mucos al amigdalelor, mai rar în laringe. Umflarea laringelui și a ganglionilor limfatici măriți pot duce la asfixie. Toxina patogenă se fixează pe membranele celulelor mușchiului inimii, rinichilor, glandelor suprarenale și ganglionilor nervoși și le distruge.

Orez. 9. Agenți cauzali ai infecției cu stafilococ. Stafilococii patogeni provoacă leziuni extinse ale pielii și anexelor acesteia, leziuni ale multor organe interne, intoxicații alimentare, enterite și colită, sepsis și șoc toxic.

Orez. 10. Meningococii sunt agenții cauzatori ai infecției meningococice. Până la 80% dintre pacienți sunt copii. Infecția este transmisă prin picături în aer de la purtătorii bolnavi și sănătoși ai bacteriilor.

Orez. 11. Tuse convulsivă bordetella.

Orez. 12. Agenții cauzali ai scarlatinei sunt streptococii pyogenes.

Bacteriile dăunătoare ale microflorei apei

Habitatul multor microbi este apa. În 1 cm3 de apă pot fi numărate până la 1 milion de corpuri microbiene. Microorganismele patogene pătrund în apă din întreprinderile industriale, așezările și fermele de animale. Apa cu microbi patogeni poate deveni o sursă dizenterie, holeră, febră tifoidă, tularemie, leptospiroză etc. Vibrio cholerae și poate rămâne în apă mult timp.

Orez. 13. Shigella. Agenții patogeni provoacă dizenterie bacilară. Shigella distruge epiteliul mucoasei colonului, provocând colită ulceroasă severă. Toxinele lor afectează miocardul, sistemul nervos și vascular.

Orez. paisprezece.. Vibrionii nu distrug celulele stratului mucos al intestinului subțire, ci sunt localizați pe suprafața lor. Este eliberată toxina colerogen, a cărui acțiune duce la o încălcare a metabolismului apă-sare, în legătură cu care organismul pierde până la 30 de litri de lichid pe zi.

Orez. 15. Salmonella - agenți cauzali ai tifosului și paratifoidului. Sunt afectate epiteliul și elementele limfoide ale intestinului subțire. Odată cu fluxul sanguin, ei intră în măduva osoasă, splina și vezica biliară, din care agenții patogeni intră din nou în intestinul subțire. Ca urmare a inflamației imune, peretele intestinului subțire se rupe și apare peritonita.

Orez. 16. Agenți cauzali ai tularemiei (cocobacterii albastre). Afectează căile respiratorii și intestinele. Au particularitatea de a pătrunde în corpul uman prin pielea intactă și membranele mucoase ale ochilor, nazofaringelui, laringelui și intestinelor. O caracteristică a bolii este înfrângerea ganglionilor limfatici (bubo primar).

Orez. 17. Leptospira. Afectează rețeaua capilară umană, adesea ficatul, rinichii și mușchii. Boala se numește icter infecțios.

Bacteriile dăunătoare ale microflorei solului

Miliarde de bacterii „rele” trăiesc în sol. În grosimea de 30 cm a unui hectar de teren se află până la 30 de tone de bacterii. Deținând un set puternic de enzime, ei sunt implicați în descompunerea proteinelor în aminoacizi, luând astfel un rol activ în procesele de degradare. Cu toate acestea, aceste bacterii aduc o mulțime de probleme unei persoane. Datorită activității acestor microbi, alimentele se strică foarte repede. Omul a învățat să protejeze produsele de depozitare pe termen lung prin sterilizare, sărare, afumare și congelare. Unele tipuri de aceste bacterii pot strica chiar și alimentele sărate și congelate. pătrunde în sol de la animale și oameni bolnavi. Unele tipuri de bacterii și ciuperci rămân în sol timp de zeci de ani. Acest lucru este facilitat de particularitatea acestor microorganisme de a forma spori, care de mulți ani îi protejează de condițiile de mediu nefavorabile. Ele provoacă cele mai teribile boli - antrax, botulism și tetanos.

Orez. 18. Agentul cauzal al antraxului. Timp de zeci de ani, rămâne în sol într-o stare asemănătoare sporilor. O boală deosebit de periculoasă. Al doilea nume este carbuncle malign. Prognosticul bolii este nefavorabil.

Orez. 19. Agentul cauzal al botulismului eliberează cea mai puternică toxină. 1 mcg din această otravă ucide o persoană. Toxina botulinica afecteaza sistemul nervos, nervii oculomotori, pana la paralizie si nervii cranieni. Mortalitatea prin botulism ajunge la 60%.

Orez. 20. Agenții cauzali ai gangrenei gazoase se înmulțesc foarte repede în țesuturile moi ale corpului fără acces aerian, provocând leziuni severe. Într-o stare asemănătoare sporilor, rămâne în mediul extern mult timp.

Orez. 21. Bacteriile putrefactive.

Orez. 22. Înfrângerea de către bacteriile putrefactive ale alimentelor.

Bacteriile dăunătoare care infectează lemnul

O serie de bacterii și ciuperci descompun intens fibrele, jucând un rol sanitar important. Cu toate acestea, printre ele există bacterii care provoacă boli grave la animale. Mucegaiurile distrug lemnul. ciuperci pete de lemn vopsiți lemnul în diferite culori. ciuperca de casă face ca lemnul să se descompună. Ca urmare a activității vitale a acestei ciuperci, clădirile din lemn sunt distruse. Pagube mari sunt cauzate de activitatea acestor ciuperci în distrugerea clădirilor de animale.

Orez. 23. Fotografia arată cum ciuperca casei a distrus grinzile de podea din lemn.

Orez. 24. Aspect stricat de bușteni (albastru) afectați de o ciupercă care pătează lemnul.

Orez. 25. Ciuperca de casă Merulius Lacrimans. a - miceliu asemănător bumbacului; b - corp fructifer tânăr; c - corp roditor vechi; d - miceliu vechi, snururi și lemn putrezit.

Bacteriile dăunătoare din alimente

Produsele contaminate cu bacterii periculoase devin o sursă de boli intestinale: tifoidă, salmoneloză, holeră, dizenterie etc.Toxinele care emit stafilococi și bacterii botulinice provoacă infecții toxice. Brânza și toate produsele lactate pot fi afectate bacterii butirice, care determină fermentația butirică, în urma căreia produsele au un miros și o culoare neplăcută. batoane de otet provoacă fermentația acetică, ceea ce duce la acrirea vinului și a berii. Bacteriile și micrococii care provoacă putrefacția conțin enzime proteolitice care descompun proteinele, care conferă produselor un miros urât mirositor și un gust amar. Mucegaiul acoperă produsele ca urmare a deteriorării ciuperci.

Orez. 26. Pâine afectată de mucegai.

Orez. 27. Brânză afectată de mucegai și bacterii putrefactive.

Orez. 28. „Drojdie sălbatică” Pichia pastoris. Fotografie făcută la mărire de 600x. Un dăunător vicios al berii. Găsit omniprezent în natură.

Bacteriile dăunătoare care descompun grăsimile alimentare

Microbii butirici sunt peste tot. 25 dintre speciile lor provoacă fermentația butirică. vitalitate bacterii de divizare a grăsimilor duce la râncezirea uleiului. Sub influența lor, semințele de soia și de floarea soarelui devin rânced. Fermentația butirică, pe care o provoacă acești microbi, strică silozul și este prost mâncat de către animale. Și cerealele umede și fânul, afectate de microbii butirici, se încălzesc singure. Umiditatea conținută în unt este un bun teren de reproducere. bacterii putrefactive și drojdii. Din această cauză, uleiul se deteriorează nu numai în exterior, ci și în interior. Dacă uleiul este depozitat pentru o perioadă lungă de timp, atunci ciuperci.

Orez. 29. Ulei de caviar afectat de bacteriile de despicare a grăsimilor.

Bacteriile dăunătoare care afectează ouăle și produsele din ouă

Bacteriile și ciupercile pătrund în ouă prin porii învelișului exterior și îl deteriorează. Cel mai adesea, ouăle sunt infectate cu bacterii salmonella și ciuperci de mucegai, pulbere de ou - salmonella și.

Orez. 30. Ouă stricate.

Bacteriile dăunătoare din alimentele conservate

pentru oameni sunt toxine bastoane de botulinum și bastoane de perfringens. Sporii lor prezintă stabilitate termică ridicată, ceea ce permite microbilor să supraviețuiască după pasteurizarea alimentelor conservate. Fiind în interiorul borcanului, fără acces la oxigen, încep să se înmulțească. În același timp, se eliberează dioxid de carbon și hidrogen, din care cutia se umflă. Consumul unui astfel de produs provoacă toxicoză alimentară severă, care se caracterizează printr-un curs extrem de sever și se termină adesea cu moartea pacientului. Carnea și legumele conservate sunt uimitoare bacterii cu acid acetic drept urmare conţinutul conservelor se acru. Dezvoltarea nu provoacă umflarea alimentelor conservate, deoarece stafilococul auriu nu produce gaze.

Orez. 31. Conserve de carne afectată de bacteriile acidului acetic, în urma căreia conținutul conservelor devine acru.

Orez. 32. Conservele umflate pot conține baghete de botulinum și tije de perfringens. Umflă borcanul cu dioxid de carbon, care este eliberat de bacterii în timpul reproducerii.

Bacteriile dăunătoare în produsele din cereale și pâine

Ergot iar alte mucegaiuri care infectează boabele sunt cele mai periculoase pentru oameni. Toxinele din aceste ciuperci sunt stabile la căldură și nu sunt distruse prin coacere. Toxicoza cauzată de utilizarea unor astfel de produse este dificilă. Făină afectată bacterii lactice, are un gust neplăcut și un miros specific, în aspect cocoloși. Pâinea deja coaptă este afectată Bacillus subtilis(Vas. subtilis) sau „boala încordării”. Bacilii secretă enzime care descompun amidonul din pâine, care se manifestă, la început, printr-un miros necaracteristic pâinii, iar apoi prin lipiciitatea și ductilitatea pesmetului. Mucegai verde, alb și capitat lovit pâinea deja coaptă. Se răspândește prin aer.

Orez. 33. În fotografie, ergotul este violet. Dozele mici de ergot provoacă dureri severe, tulburări mentale și comportament agresiv. Dozele mari de ergot provoacă moarte dureroasă. Acțiunea sa este asociată cu contracția musculară sub influența alcaloizilor ciupercii.

Orez. 34. Ciuperca ciuperci.

Orez. 35. Sporii de mucegai verde, alb și capitat pot ajunge din aer pe pâinea deja coaptă și o pot infecta.

Bacteriile dăunătoare care afectează fructele, legumele și fructele de pădure

Seminte de fructe, legume si fructe de padure bacterii din sol, ciuperciși drojdie, care provoacă infecții intestinale. Micotoxina patulina, care este secretată ciuperci din genul Penicillium capabile să provoace cancer la oameni. Yersinia enterocolitica provoacă boala yersinioza sau pseudotuberculoza, care afectează pielea, tractul gastrointestinal și alte organe și sisteme.

Orez. 36. Înfrângerea fructelor de pădure de către ciupercile de mucegai.

Orez. 37. Leziuni cutanate în yersinioză.

Bacteriile dăunătoare pătrund în corpul uman cu alimente, prin aer, răni și mucoase. Severitatea bolilor cauzate de microbii patogeni depinde de otrăvurile pe care le produc și de toxinele care apar în timpul morții lor în masă. De-a lungul mileniilor, ei au dobândit multe dispozitive care le permit să pătrundă și să rămână în țesuturile unui organism viu și să reziste imunității.

Pentru a studia efectele nocive ale microorganismelor asupra organismului și pentru a dezvolta măsuri preventive - aceasta este sarcina omului!

Articole din secțiunea „Ce știm despre microbi”Cel mai popular

BACTERII
un grup extins de microorganisme unicelulare caracterizat prin absența unui nucleu celular înconjurat de o membrană. În același timp, materialul genetic al unei bacterii (acid dezoxiribonucleic sau ADN) ocupă un loc foarte specific în celulă - o zonă numită nucleoid. Organismele cu o astfel de structură celulară sunt numite procariote ("pre-nucleare"), spre deosebire de toate celelalte - eucariote ("nuclear adevărat"), al căror ADN este situat în nucleu înconjurat de o înveliș. Bacteriile, considerate cândva plante microscopice, sunt acum clasificate ca un regat separat, Monera, unul dintre cinci din sistemul actual de clasificare, alături de plante, animale, ciuperci și protisti.

dovezi fosile. Bacteriile sunt probabil cel mai vechi grup cunoscut de organisme. Structuri de piatră stratificată - stromatolite - datate în unele cazuri de la începutul Arheozoicului (Arheic), adică. care a apărut acum 3,5 miliarde de ani - rezultatul activității vitale a bacteriilor, de obicei fotosintetice, așa-numitele. Algă verde-albăstruie. Structuri similare (filme bacteriene impregnate cu carbonați) se formează acum, în principal în largul coastei Australiei, Bahamas, în Golful California și Persic, dar sunt relativ rare și nu ating dimensiuni mari, deoarece organismele erbivore, precum gasteropodele, hrănește-te cu ele. Astăzi, stromatoliții cresc mai ales acolo unde aceste animale sunt absente din cauza salinității ridicate a apei sau din alte motive, dar înainte de apariția formelor erbivore în cursul evoluției, aceștia puteau atinge dimensiuni enorme, constituind un element esențial al apelor oceanice de mică adâncime. , comparabil cu recifele de corali moderne. În unele roci antice au fost găsite sfere minuscule carbonizate, despre care se crede că sunt, de asemenea, rămășițe de bacterii. Primul nuclear, adică celulele eucariote au evoluat din bacterii cu aproximativ 1,4 miliarde de ani în urmă.
Ecologie. Există multe bacterii în sol, pe fundul lacurilor și oceanelor - peste tot unde se acumulează materia organică. Ei trăiesc la frig, când termometrul este puțin peste zero și în izvoarele acide fierbinți cu temperaturi peste 90 ° C. Unele bacterii tolerează salinitatea foarte mare a mediului; în special, ele sunt singurele organisme găsite în Marea Moartă. În atmosferă, sunt prezenți în picături de apă, iar abundența lor acolo se corelează de obicei cu praful aerului. Deci, în orașe, apa de ploaie conține mult mai multe bacterii decât în ​​zonele rurale. Sunt puțini dintre ei în aerul rece al zonelor muntoase și al regiunilor polare; cu toate acestea, se găsesc chiar și în stratul inferior al stratosferei, la o altitudine de 8 km. Tractul digestiv al animalelor este dens populat cu bacterii (de obicei inofensive). Experimentele au arătat că nu sunt necesare pentru viața majorității speciilor, deși pot sintetiza unele vitamine. Cu toate acestea, la rumegătoare (vaci, antilope, oi) și multe termite, acestea sunt implicate în digestia alimentelor din plante. In plus, sistemul imunitar al unui animal crescut in conditii sterile nu se dezvolta normal din cauza lipsei de stimulare de catre bacterii. „Flora” bacteriană normală a intestinului este, de asemenea, importantă pentru suprimarea microorganismelor dăunătoare care intră acolo.

STRUCTURA SI VIATA BACTERIILOR

Bacteriile sunt mult mai mici decât celulele plantelor și animalelor pluricelulare. Grosimea lor este de obicei de 0,5-2,0 microni, iar lungimea lor este de 1,0-8,0 microni. Unele forme abia se văd cu rezoluția microscoapelor ușoare standard (aproximativ 0,3 microni), dar există și specii mai lungi de 10 microni și o lățime care depășește și aceste limite, iar un număr de bacterii foarte subțiri poate depăși 50 microni în lungime. Un sfert de milion de reprezentanți de talie medie ai acestui regat vor încăpea pe suprafața corespunzătoare punctului fixat cu creionul.
Structura. După caracteristicile morfologiei, se disting următoarele grupe de bacterii: coci (mai mult sau mai puțin sferici), bacili (tije sau cilindri cu capete rotunjite), spirilla (spirale rigide) și spirochete (forme subțiri și flexibile asemănătoare părului). Unii autori tind să combine ultimele două grupuri într-unul singur - spirilla. Procariotele diferă de eucariote în principal prin absența unui nucleu bine format și prin prezența, într-un caz tipic, a unui singur cromozom - o moleculă circulară de ADN foarte lungă atașată într-un punct de membrana celulară. Procariotele nu au, de asemenea, organele intracelulare legate de membrană numite mitocondrii și cloroplaste. La eucariote, mitocondriile produc energie în timpul respirației, iar fotosinteza are loc în cloroplaste (vezi și CELULA). La procariote, întreaga celulă (și, în primul rând, membrana celulară) preia funcția de mitocondrie, iar în formele fotosintetice, în același timp, cloroplastul. La fel ca eucariotele, în interiorul bacteriei se află mici structuri nucleoproteice - ribozomi necesari pentru sinteza proteinelor, dar nu sunt asociați cu nicio membrană. Cu foarte puține excepții, bacteriile nu sunt capabile să sintetizeze steroli, componente esențiale ale membranelor celulare eucariote. În afara membranei celulare, majoritatea bacteriilor sunt căptușite cu un perete celular, care amintește oarecum de peretele de celuloză al celulelor vegetale, dar constând din alți polimeri (aceștia includ nu numai carbohidrați, ci și aminoacizi și substanțe specifice bacteriilor). Acest înveliș previne spargerea celulei bacteriene atunci când apa intră în ea din cauza osmozei. Pe partea de sus a peretelui celular este adesea o capsulă protectoare a mucoasei. Multe bacterii sunt echipate cu flageli, cu care înoată activ. Flagelii bacterieni sunt mai simpli și oarecum diferiți decât structurile eucariote similare.

CELULA BACTERIANĂ „TIPICĂ”.și structurile sale principale.

Funcții senzoriale și comportament. Multe bacterii au receptori chimici care detectează modificări ale acidității mediului și ale concentrației diferitelor substanțe, precum zaharuri, aminoacizi, oxigen și dioxid de carbon. Fiecare substanță are propriul său tip de astfel de receptori „gustului”, iar pierderea unuia dintre ei ca urmare a mutației duce la „orbirea gustului” parțială. Multe bacterii mobile răspund, de asemenea, la fluctuațiile de temperatură, iar speciile fotosintetice la schimbările de lumină. Unele bacterii percep direcția liniilor câmpului magnetic, inclusiv câmpul magnetic al Pământului, cu ajutorul particulelor de magnetit (minereu de fier magnetic - Fe3O4) prezente în celulele lor. În apă, bacteriile folosesc această capacitate de a înota de-a lungul liniilor de forță în căutarea unui mediu favorabil. Reflexele condiționate ale bacteriilor sunt necunoscute, dar au un anumit tip de memorie primitivă. În timpul înotului, ei compară intensitatea percepută a stimulului cu valoarea anterioară, adică. determinați dacă a devenit mai mare sau mai mic și, pe baza acesteia, mențineți direcția de mișcare sau schimbați-o.
Reproducere și genetică. Bacteriile se reproduc asexuat: ADN-ul din celula lor este replicat (dublat), celula se împarte în două, iar fiecare celulă fiică primește o copie a ADN-ului părintelui. ADN-ul bacterian poate fi, de asemenea, transferat între celulele care nu se divizează. În același timp, fuziunea lor (ca la eucariote) nu are loc, numărul de indivizi nu crește și, de obicei, doar o mică parte a genomului (setul complet de gene) este transferată într-o altă celulă, spre deosebire de celulă. proces sexual „real”, în care descendentul primește un set complet de gene de la fiecare părinte. Un astfel de transfer de ADN poate fi efectuat în trei moduri. În timpul transformării, bacteria absoarbe ADN-ul „gol” din mediu, care a ajuns acolo în timpul distrugerii altor bacterii sau „alunecat” în mod deliberat de către experimentator. Procesul se numește transformare, deoarece în primele etape ale studiului său, atenția principală a fost acordată transformării (transformarii) în acest mod a organismelor inofensive în virulente. Fragmente de ADN pot fi, de asemenea, transferate de la bacterii la bacterii de către viruși speciali - bacteriofagi. Aceasta se numește transducție. Există și un proces care seamănă cu fertilizarea și se numește conjugare: bacteriile sunt legate între ele prin excrescențe tubulare temporare (fimbria copulativă), prin care ADN-ul trece de la celula „masculă” la cea „feminină”. Uneori, bacteriile conțin cromozomi în plus foarte mici - plasmide, care pot fi, de asemenea, transferați de la individ la individ. Dacă în același timp plasmidele conțin gene care provoacă rezistență la antibiotice, ele vorbesc de rezistență infecțioasă. Este important din punct de vedere medical, deoarece se poate răspândi între diferite specii și chiar genuri de bacterii, în urma cărora întreaga floră bacteriană, să zicem intestinele, devine rezistentă la acțiunea anumitor medicamente.

METABOLISM

Parțial datorită dimensiunii mici a bacteriilor, intensitatea metabolismului lor este mult mai mare decât cea a eucariotelor. În cele mai favorabile condiții, unele bacterii își pot dubla masa și abundența totală aproximativ la fiecare 20 de minute. Acest lucru se datorează faptului că unele dintre cele mai importante sisteme enzimatice ale acestora funcționează la o viteză foarte mare. Deci, un iepure are nevoie de câteva minute pentru a sintetiza o moleculă de proteină, iar bacteriile - secunde. Cu toate acestea, în mediul natural, de exemplu, în sol, majoritatea bacteriilor sunt „la dietă de foame”, așa că dacă celulele lor se divid, atunci nu la fiecare 20 de minute, ci la câteva zile.
Alimente. Bacteriile sunt autotrofe și heterotrofe. Autotrofii („auto-hrănire”) nu au nevoie de substanțe produse de alte organisme. Ei folosesc dioxid de carbon (CO2) ca principală sau unică sursă de carbon. Inclusiv CO2 și alte substanțe anorganice, în special amoniacul (NH3), nitrații (NO-3) și diferiți compuși ai sulfului, în reacții chimice complexe, ei sintetizează toți produsele biochimice de care au nevoie. Heterotrofei („se hrănesc cu alții”) folosesc ca sursă principală de carbon (unele specii au nevoie și de CO2) substanțe organice (conținând carbon) sintetizate de alte organisme, în special zaharuri. Oxidați, acești compuși furnizează energie și molecule necesare creșterii și activității vitale a celulelor. În acest sens, bacteriile heterotrofe, care includ marea majoritate a procariotelor, sunt asemănătoare oamenilor.
surse principale de energie. Dacă pentru formarea (sinteza) componentelor celulare se folosește în principal energia luminoasă (fotoni), atunci procesul se numește fotosinteză, iar speciile capabile de aceasta se numesc fototrofe. Bacteriile fototrofe sunt împărțite în fotoheterotrofe și fotoautotrofe, în funcție de ce compuși – organici sau anorganici – servesc ca sursă principală de carbon. Cianobacteriile fotoautotrofe (alge albastre-verzi), precum plantele verzi, despart moleculele de apă (H2O) folosind energia luminoasă. Aceasta eliberează oxigen liber (1/2O2) și produce hidrogen (2H+), despre care se poate spune că transformă dioxidul de carbon (CO2) în carbohidrați. În bacteriile cu sulf verde și violet, energia luminoasă nu este folosită pentru a descompune apa, ci alte molecule anorganice, cum ar fi hidrogenul sulfurat (H2S). Ca urmare, se produce și hidrogen, reducând dioxidul de carbon, dar oxigenul nu este eliberat. O astfel de fotosinteză se numește anoxigenă. Bacteriile fotoheterotrofe, cum ar fi bacteriile violete fără sulf, folosesc energia luminoasă pentru a produce hidrogen din substanțe organice, în special izopropanol, dar H2 gazos poate servi și ca sursă. Dacă principala sursă de energie din celulă este oxidarea substanțelor chimice, bacteriile sunt numite chimioheterotrofe sau chemoautotrofe, în funcție de care molecule servesc ca sursă principală de carbon - organic sau anorganic. În primul, substanțele organice furnizează atât energie, cât și carbon. Chemoautotrofei obțin energie din oxidarea substanțelor anorganice, precum hidrogenul (la apă: 2H4 + O2 la 2H2O), fierul (Fe2+ la Fe3+) sau sulful (2S + 3O2 + 2H2O la 2SO42- + 4H+) și carbonul din CO2. Aceste organisme mai sunt numite și chemolitotrofe, subliniind astfel că se „hrănesc” cu roci.
Suflare. Respirația celulară este procesul de eliberare a energiei chimice stocate în moleculele „alimente” pentru utilizarea ulterioară a acesteia în reacții vitale. Respirația poate fi aerobă și anaerobă. În primul caz, are nevoie de oxigen. Este necesar pentru munca așa-zisului. sistem de transport de electroni: electronii se deplasează de la o moleculă la alta (se eliberează energie) și în cele din urmă se atașează de oxigen împreună cu ionii de hidrogen - se formează apa. Organismele anaerobe nu au nevoie de oxigen, iar pentru unele specii din acest grup este chiar otrăvitoare. Electronii eliberați în timpul respirației sunt atașați la alți acceptori anorganici, cum ar fi nitratul, sulfatul sau carbonatul, sau (într-una dintre formele unei astfel de respirații - fermentație) la o anumită moleculă organică, în special la glucoză. Vezi și METABOLISM.

CLASIFICARE

În majoritatea organismelor, o specie este considerată a fi un grup de indivizi izolat din punct de vedere reproductiv. Într-un sens larg, aceasta înseamnă că reprezentanții unei anumite specii pot produce descendenți fertili, împerechendu-se numai cu propriul lor soi, dar nu și cu indivizii altor specii. Astfel, genele unei anumite specii, de regulă, nu depășesc limitele acesteia. Cu toate acestea, în bacterii, genele pot fi schimbate între indivizi nu numai de specii diferite, ci și de genuri diferite, așa că nu este în întregime clar dacă este legitim să se aplice aici conceptele obișnuite de origine evolutivă și rudenie. În legătură cu aceasta și alte dificultăți, nu există încă o clasificare general acceptată a bacteriilor. Mai jos este una dintre variantele sale utilizate pe scară largă.
REGATUL MONEREI

Phylum Gracilicutes (bacterii Gram-negative cu pereți subțiri)

Clasa Scotobacterii (forme nefotosintetice, de exemplu mixobacterii) Clasa Anoxifotobacterie (forme fotosintetice cu eliberare de oxigen, de exemplu bacterii cu sulf violet) Clasa Oxifotobacterii (forme fotosintetice cu eliberare de oxigen, de exemplu cianobacterii)

Phylum Firmicutes (bacterii Gram pozitive cu pereți groși)

Clasa Firmibacteria (forme cu celule dure, cum ar fi clostridiile)
Clasa Talobacterii (forme ramificate, de exemplu actinomicete)

Filul Tenericutes (bacteriile gram-negative fără perete celular)

Clasa Mollicutes (forme de celule moi, de exemplu micoplasme)

Tip Mendosicutes (bacterii cu perete celular defect)

Clasa Archaebacterii (forme antice, de exemplu, formatori de metan)

Domenii. Studii biochimice recente au arătat că toate procariotele sunt clar împărțite în două categorii: un grup mic de arhebacterii (Archaebacteria - „bacterii antice”) și toate celelalte, numite eubacterii (Eubacteria - „bacteriile adevărate”). Se crede că arheobacterii sunt mai primitive decât eubacterii și mai aproape de strămoșul comun al procariotelor și eucariotelor. Ele diferă de alte bacterii prin câteva caracteristici esențiale, inclusiv compoziția moleculelor de ARN ribozomal (pRNA) implicate în sinteza proteinelor, structura chimică a lipidelor (substanțe asemănătoare grăsimilor) și prezența altor substanțe în peretele celular. a polimerului protein-carbohidrat mureina. În sistemul de clasificare de mai sus, arhebacteriile sunt considerate a fi doar unul dintre tipurile aceluiași regn care include toate eubacteriile. Cu toate acestea, potrivit unor biologi, diferențele dintre arheobacterii și eubacterii sunt atât de profunde încât este mai corect să considerăm arheobacterii din Monera ca un sub-regn separat. Recent, a apărut o propunere și mai radicală. Analiza moleculară a relevat diferențe atât de semnificative în structura genelor între aceste două grupuri de procariote, încât unii consideră prezența lor în același regn de organisme ilogică. În acest sens, s-a propus crearea unei categorii taxonomice (taxon) de rang și mai mare, numind-o domeniu, și împărțirea tuturor viețuitoarelor în trei domenii - Eucarya (eucariote), Archaea (arhea) și Bacteria (eubacteriile actuale). ).

ECOLOGIE

Cele mai importante două funcții ecologice ale bacteriilor sunt fixarea azotului și mineralizarea reziduurilor organice.
Fixarea azotului. Legarea azotului molecular (N2) pentru a forma amoniac (NH3) se numește fixare a azotului, iar oxidarea acestuia din urmă la nitriți (NO-2) și nitrat (NO-3) se numește nitrificare. Acestea sunt procese vitale pentru biosferă, deoarece plantele au nevoie de azot, dar nu pot decât să-și asimileze formele legate. În prezent, aproximativ 90% (aproximativ 90 de milioane de tone) din cantitatea anuală de astfel de azot „fix” este furnizată de bacterii. Restul este produs de uzine chimice sau are loc în timpul descărcărilor fulgerelor. Azotul din aer, care este de cca. 80% din atmosferă, asociată în principal cu genul gram-negativ Rhizobium (Rhizobium) și cianobacteriile. Speciile Rhizobium simbioză cu aproximativ 14.000 de specii de plante leguminoase (familia Leguminosae), care includ, de exemplu, trifoiul, lucerna, soia și mazărea. Aceste bacterii trăiesc în așa-numita. noduli - umflaturi care se formeaza pe radacini in prezenta lor. Bacteriile primesc materie organică (nutriție) de la plantă și, în schimb, furnizează gazdei cu azot legat. Timp de un an, se fixează astfel până la 225 kg de azot la hectar. Plantele non-leguminoase, cum ar fi arinul, intră, de asemenea, în simbioză cu alte bacterii fixatoare de azot. Cianobacteriile fotosintetizează ca plantele verzi, eliberând oxigen. Multe dintre ele sunt, de asemenea, capabile să fixeze azotul atmosferic, care este apoi preluat de plante și în cele din urmă de animale. Aceste procariote servesc ca o sursă importantă de azot fix în sol în general și în câmpurile de orez din Est în special, precum și principalul furnizor pentru ecosistemele oceanice.
Mineralizare. Acesta este numele dat descompunerii reziduurilor organice în dioxid de carbon (CO2), apă (H2O) și săruri minerale. Din punct de vedere chimic, acest proces este echivalent cu arderea, deci necesită o cantitate mare de oxigen. Stratul superior de sol conține de la 100.000 la 1 miliard de bacterii per 1 g, adică. aproximativ 2 tone la hectar. De obicei, toate reziduurile organice, odata ajunse in pamant, sunt oxidate rapid de bacterii si ciuperci. Mai rezistentă la descompunere este o substanță organică maronie numită acid humic, care se formează în principal din lignina conținută în lemn. Se acumulează în sol și își îmbunătățește proprietățile.

BACTERII ȘI INDUSTRIE

Având în vedere varietatea reacțiilor chimice catalizate de bacterii, nu este de mirare că acestea sunt utilizate pe scară largă în producție, în unele cazuri încă din cele mai vechi timpuri. Procariotele împărtășesc gloria unor astfel de ajutoare umane microscopice cu ciupercile, în primul rând drojdia, care asigură majoritatea proceselor de fermentație alcoolică, de exemplu, în fabricarea vinului și a berii. Acum că a devenit posibilă introducerea genelor utile în bacterii, determinându-le să sintetizeze substanțe valoroase, precum insulina, utilizarea industrială a acestor laboratoare vii a primit un nou impuls puternic. Vezi și INGINERIA GENETICĂ.
Industria alimentară.În prezent, bacteriile sunt folosite de această industrie în principal pentru producția de brânzeturi, alte produse lactate fermentate și oțet. Principalele reacții chimice aici sunt formarea acizilor. Astfel, atunci când produc oțet, bacteriile din genul Acetobacter oxidează alcoolul etilic conținut în cidru sau alte lichide la acid acetic. Procese similare apar în timpul varzei murate: bacteriile anaerobe fermentează zahărul conținut în frunzele acestei plante până la acid lactic, precum și acid acetic și diferiți alcooli.
Leşierea minereurilor. Bacteriile sunt folosite pentru a leși minereurile sărace, de exemplu. transferul din ele într-o soluție de săruri de metale valoroase, în primul rând cupru (Cu) și uraniu (U). Un exemplu este prelucrarea calcopiritei sau piritei de cupru (CuFeS2). Mulțile din acest minereu sunt udate periodic cu apă care conține bacterii chemolitotrofice din genul Thiobacillus. În cursul activității lor de viață, ei oxidează sulful (S), formând sulfați solubili de cupru și fier: CuFeS2 + 4O2 la CuSO4 + FeSO4. Astfel de tehnologii simplifică foarte mult producția de metale valoroase din minereuri; în principiu, ele sunt echivalente cu procesele care au loc în natură în timpul intemperiilor rocilor.
Reciclarea deșeurilor. Bacteriile servesc și la transformarea deșeurilor, cum ar fi canalizarea, în produse mai puțin periculoase sau chiar utile. Apa uzată este una dintre problemele acute ale omenirii moderne. Mineralizarea lor completă necesită cantități uriașe de oxigen, iar în rezervoarele obișnuite, unde se obișnuiește să se arunce aceste deșeuri, nu mai este suficient să le „neutralizeze”. Soluția constă în aerarea suplimentară a apelor uzate în bazine speciale (aerotancuri): ca urmare, bacteriile mineralizante au suficient oxigen pentru a descompune complet materia organică, iar apa potabilă devine unul dintre produsele finale ale procesului în cazurile cele mai favorabile. Precipitatul insolubil rămas pe parcurs poate fi supus fermentației anaerobe. Pentru ca astfel de stații de tratare a apei să ocupe cât mai puțin spațiu și bani, este necesară o bună cunoaștere a bacteriologiei.
Alte utilizări. Alte domenii importante de aplicare industrială a bacteriilor includ, de exemplu, lobul de in, de exemplu. separarea fibrelor sale de filare de alte părți ale plantei, precum și producția de antibiotice, în special streptomicina (bacteriile din genul Streptomyces).

CONTROLUL BACTERIILOR ÎN INDUSTRIE

Bacteriile nu sunt numai benefice; lupta împotriva reproducerii lor în masă, de exemplu, în produsele alimentare sau în sistemele de apă ale fabricilor de celuloză și hârtie, a devenit un întreg domeniu de activitate. Alimentele sunt stricate de bacterii, ciuperci și propriile enzime de autoliză („autodigestie”), cu excepția cazului în care sunt inactivate prin căldură sau prin alte mijloace. Deoarece bacteriile sunt cauza principală a deteriorării, proiectarea unor sisteme eficiente de depozitare a alimentelor necesită cunoașterea limitelor de toleranță ale acestor microorganisme. Una dintre cele mai comune tehnologii este pasteurizarea laptelui, care ucide bacteriile care cauzează, de exemplu, tuberculoza și bruceloza. Laptele se ține la 61-63°C timp de 30 de minute sau la 72-73°C doar 15 secunde. Acest lucru nu afectează gustul produsului, dar inactivează bacteriile patogene. De asemenea, vinul, berea și sucurile de fructe pot fi pasteurizate. Beneficiile depozitării alimentelor la rece sunt cunoscute de mult. Temperaturile scăzute nu ucid bacteriile, dar nu le permit să crească și să se înmulțească. Adevărat, la congelare, de exemplu, până la -25 ° C, numărul de bacterii scade după câteva luni, dar un număr mare dintre aceste microorganisme supraviețuiesc în continuare. La temperaturi sub zero, bacteriile continuă să se înmulțească, dar foarte lent. Culturile lor viabile pot fi păstrate aproape la nesfârșit după liofilizare (congelare - uscare) într-un mediu care conține proteine, cum ar fi serul de sânge. Alte metode bine-cunoscute de conservare a alimentelor includ uscarea (uscarea și afumarea), adăugarea de cantități mari de sare sau zahăr, care este echivalent din punct de vedere fiziologic cu deshidratarea și murarea, de exemplu. plasat într-o soluție acidă concentrată. Cu o aciditate a mediului corespunzătoare pH-ului 4 și mai jos, activitatea vitală a bacteriilor este de obicei foarte inhibată sau oprită.

BACTERII ȘI BOLI

STUDIUL BACTERIILOR

Multe bacterii sunt ușor de crescut în așa-numitele. mediu de cultură, care poate include bulion de carne, proteine ​​parțial digerate, săruri, dextroză, sânge integral, serul acestuia și alte componente. Concentrația bacteriilor în astfel de condiții ajunge de obicei la aproximativ un miliard pe centimetru cub, rezultând un mediu tulbure. Pentru a studia bacteriile, este necesar să se poată obține culturile lor pure, sau clone, care sunt descendenții unei singure celule. Acest lucru este necesar, de exemplu, pentru a determina ce tip de bacterie a infectat pacientul și la ce antibiotic este sensibil acest tip. Probele microbiologice, cum ar fi tampoane prelevate din gât sau răni, mostre de sânge, apă sau alte materiale, sunt puternic diluate și aplicate pe suprafața unui mediu semi-solid: colonii rotunjite se dezvoltă din celule individuale de pe acesta. Agentul de întărire a mediului de cultură este de obicei agar, o polizaharidă obținută din anumite alge marine și aproape indigerabilă de orice tip de bacterie. Mediile de agar sunt folosite sub formă de „frigărui”, adică. suprafețe înclinate formate în eprubete care stau la un unghi mare când mediul de cultură topit se solidifică, sau sub formă de straturi subțiri în vase Petri din sticlă - vase rotunde plate închise cu un capac de aceeași formă, dar puțin mai mare ca diametru. De obicei, după o zi, celula bacteriană are timp să se înmulțească atât de mult încât formează o colonie ușor vizibilă cu ochiul liber. Poate fi transferat într-un alt mediu pentru studii ulterioare. Toate mediile de cultură trebuie să fie sterile înainte ca bacteriile să fie crescute, iar ulterior trebuie luate măsuri pentru a preveni depunerea microorganismelor nedorite pe acestea. Pentru a examina bacteriile crescute în acest fel, o buclă subțire de sârmă este calcinată pe o flacără, mai întâi atinge colonia sau frotiu, iar apoi o picătură de apă depusă pe o lamă de sticlă. Distribuind uniform materialul luat în această apă, paharul este uscat și trecut rapid peste flacăra arzătorului de două sau trei ori (partea cu bacterii trebuie răsturnată în sus): ca urmare, microorganismele, fără a fi deteriorate, sunt ferm atașate de substratul. Pe suprafața preparatului se picura un colorant, apoi paharul se spală în apă și se usucă din nou. Eșantionul poate fi acum vizualizat la microscop. Culturile pure de bacterii sunt identificate în principal după caracteristicile lor biochimice, adică. stabiliți dacă formează gaz sau acizi din anumite zaharuri, dacă sunt capabili să digere proteine ​​(lichefia gelatina), dacă au nevoie de oxigen pentru creștere etc. De asemenea, verifică dacă sunt pătate cu coloranți specifici. Sensibilitatea la anumite medicamente, precum antibioticele, poate fi determinată prin plasarea unor discuri mici de hârtie de filtru îmbibate cu aceste substanțe pe o suprafață inoculată cu bacterii. Dacă orice compus chimic ucide bacteriile, se formează o zonă liberă de ele în jurul discului corespunzător.

Enciclopedia Collier. - Societate deschisă. 2000 .