Бактерии - виды и их названия, строение бактериальной клетки, значение
Бактерии (лат. bacteria) - простейшие одноклеточные организмы. Они первые появились на Земле, предшествовали растениям, динозаврам и людям. Бактерии составляют одно из пяти царств в биологической классификации (животные, растения, грибы, простейшие), носящее название “Monera”.
Содержание:
- Происхождение бактерий
- Кто открыл бактерии?
- Способы жизни бактерий
- Виды бактерий по форме
- Что такое полезные бактерии?
- Строение бактериальной клетки
- Способы питания
- Обмен веществ
- Спорообразование
- Как размножаются бактерии?
- Способы передвижения
- Распространение в природе
- Значение бактерий в круговороте веществ
- симбионтами - проще говоря участниками взаимовыгодного сотрудничества бактерии и ее носителя;
- паразитами растений, животных или человека - выгоду от совместного проживания получает только одна сторона, в нашем случае, микроб.
Виды бактерий по форме
После многих лет изучения, микробиологи разделили подопытных на несколько групп, исходили они из визуальных различий. Так появились три основные группы (роды) микроорганизмов: кокки, бациллы, спириллы.Кокки
Бактерии этого типа имеют шарообразную, а иногда несколько вытянутую форму. В процессе деления, как правило, выстраивают структуры, типичные для конкретных видов кокков. Так, например:- Стрептококки “строят” цепочку;
- Диплококки “собираются” по двое;
- Стафилококки - это расположенные в более-менее хаотичном порядке восемь и более бактерий.
Стрептококки
Род шарообразных бактерий, живущих преимущественно в дыхательных путях (особенно “любят селиться” во рту и в носу), пищеварительном тракте и толстом кишечнике. Вызывают немалое количество трудно поддающихся лечению заболеваний. Самые известные из них:- Ангина
- Скарлатина
- Фарингит
- Пневмония
- Бронхит
- Менингит
Стафилококки
Характеризуются умением клеток делиться сразу в нескольких плоскостях, по этой причине имеют форму виноградной грозди. Стафилококки - болезнетворные микробы, как правило, живут в носоглотке, ротовой полости и на коже. Эти бактерии могут выделять пигмент белого, желтого или золотистого цвета. Самый известный вид стафилококков - “Золотистый”. Характеристика этого паразита говорит о его возможности вызывать гнойные воспаления всех органов и тканей, нередко процесс протекает, не выходя на кожу, что особенно усложняет лечение болезни.Диплококки
Этот подвид, как и все кокки, имеют круглую форму и чаще всего встречаются парами. Наиболее известные представители этого вида:- менингококк, вызывающий назофарингит или, что хуже, менингит;
- гонококк - возбудитель гонореи, характеризующейся воспалением слизистых половых органов и их нагноением;
- пневмококк - является причиной менингита, пневмонии или воспаления среднего уха.
Бацилла
Этот род бактерий выделяется особой палочковидной формой, умением образовывать споры, и насчитывает более двух сотен видов. Их также называют почвенными редуцентами или сапрофитами, которые выполняют функцию разрушителей отмерших тканей живых существ, перерабатывая их в неорганические или самые простые органические соединения. Вместе с тем, бациллы могут стать возбудителями заболеваний как у животных, так и у человека. Яркий тому пример - Сибирская язва.Вибрион
Вибрионы имеют вид несколько загнутых палочек. Бактерии этого рода могут плодиться как в кислородной, так и бескислородной среде. Вибрионы могут вызывать заболевания у людей (самое известное – холера), спровоцировать кардиоваскулит, уретрит или воспаление жировой подкожной ткани. Некоторые из вибрионов опасны для животных, другие - для рыб или моллюсков.Спирилла
Свое название этот род бактерий получил благодаря своей форме, напоминающей спирали или дугообразные палочки, передвигающиеся благодаря жгутикам. Спирилл относят к сапрофитам, а излюбленные места их обитания - навозная жидкость, фекалии животных, стоячая вода, где активно протекают гнилостные процессы. Также они присутствуют в соленых и пресных водоемах.
Что такое полезные бактерии?
Наиболее известные из полезных для человека бактерий – это бифидобактерии, которые живут в кишечнике, но погибают при минимально неблагоприятных условиях. Однако в здоровом состоянии они наделены весьма полезными особенностями - обеспечивают тело витаминами группы К и В, улучшают пищеварение и помогают переваривать углеводы. Следующие по степени известности – молочнокислые бактерии их насчитывают 25 видов. Живые микроорганизмы обеспечивают процесс брожения молочных продуктов. Используются они не только в пищевой промышленности, но и сельскохозяйственных целях, а также в народной медицине и фармакологии. Впрочем, есть и менее известные, но не менее полезные представители микрофлоры, например, стрептомицеты. Место их естественного обитания – почва. Именно с их помощью производятся борющиеся с грибками, бактериями и опухолями препараты. И еще один малоизвестный, но не менее полезный вид - азотобактер. Эти экземпляры имеют возможность сбора азота из воздуха. Основное их умение - обогащение почвы полезными микроэлементами, подстегивание роста растений, и очистка почвы от тяжелых металлов. Чаще всего применяются в сельском хозяйстве для производства азотных удобрений.Строение бактериальной клетки
Главная особенность строения бактериальной клетки - отсутствие ядра. Всю генетическую информацию несет в себе нуклеотид. Также бактериальная клетка имеет цитоплазматическую мембрану, которая отделяет цитоплазму от стенки клетки. Что касается характеристики самой цитоплазмы, то она имеет меньшее количество мембран, питательные вещества разбросаны в цитоплазме. Также отсутствуют органоиды - митохондрии, аппарат Гольджи, пластиды и др. (рис.4).
Способы питания
Наиболее важными для мира микробов элементами являются углерод, азот, водород и кислород. Как правило, необходимость в последних двух одноклеточные удовлетворяют за счет воды. В остальном - бактерии делятся на имеющих углеродный тип питания и азотный. Первый тип питания предполагает получение азотных соединений за счет углекислого газа, самостоятельно его поглощать могут аутотрофы. А вот гетеротрофы питаются готовыми органическими соединениями либо отмершими (фактически продуктами гниения), либо живыми тканями растений и животных.Обмен веществ
Обменные процессы микробов имеют огромное значение для экосистемы в целом, так как продукты их жизнедеятельности являются связующим звеном для подсистем. По типу обмена веществ микробы делятся на хемосинтезирующие и фотосинтезирующие.Хемосинтез
Это процесс поглощения энергии, которая высвобождается в процессе химических реакций окисления и восстановления. Для него совершенно не нужен солнечный свет или кислород. Более того, многие бактерии, получающие энергию таким образом, живут в бескислородной среде. Они относятся к истинным (настоящим) бактериям.Бактериальный фотосинтез
Это способ получения энергии от солнца. При нем эубактерии собирают солнечный свет при помощи соответствующих пигментов и передают его в реакционные центры, где энергия трансформируется, а после этого аккумулируется.Спорообразование
Это еще один залог выживания бактерий, заложенный в них природой. В случае попадания в неблагоприятную среду, где остро ощущается недостаток пищи, микротела начинают борьбу за выживание посредством формирования спор. Этот процесс характерен для палочковидных, в редких случаях - для кокков. Проходит он в семь этапов. Получившаяся спора может выдержать и кипячение, и промораживание, и действие некоторых дезсредств.
Как размножаются бактерии?
Такие простейшие организмы размножаются тоже довольно простым методом - они делятся. Каждая клетка растет, затем делится на две одинаковые, которые растут и делятся в свою очередь. Если бактерии попали в благодатную среду, то размножаться смогут с периодичностью раз в полчаса.Способы передвижения
Что касается движения, одноклеточные делятся на два типа:- тех, что недвижимы;
- тех, что умеют двигаться.
- при помощи жгутиков - жгутики либо сокращаются, либо крутятся вокруг своей оси;
- скользя по собственной выделенной слизи;
- “ползком” - вся клетка сокращается и расслабляется, что напоминает ползание;
- смешанный тип – происходит выброс слизи и одновременно бактерия отталкивается.
Распространение в природе
О распространении бактерий в природе сказано и написано немало. Они населяют куда больше пространства, чем занимает человек (так как в последнем они тоже живут) и выполняют весьма немаловажные функции санитарные и природно-восстановительные.Воздух
Наименее благоприятна для бактерий среда - воздух. И чем он холоднее, тем хуже живется в нем бактериям. Однако именно воздушно-капельным путем передаются многие бактериальные инфекции.Водоемы
Вода - весьма благодатная среда для развития и роста бактерий - как полезных, так и патогенных. Именно через водоемы достаточно часто распространяются возбудители тяжелых заболеваний, нередко несущие все признаки эпидемий.Почвы
Наибольшее количество бактерий обитает и размножается в почве, которая дает урожай. И именно от работы бактерий зависит, каким он будет. По определению, наибольшая роль в процессе обогащения почвы плодородным слоем принадлежит именно микрофлоре. Так, как поселившись в корнях растений, бактерии синтезируют полезные вещества.Организм животного
Как и в любом другом, в организме животного проживают десятки тысяч бактерий, в том числе и патогенных для человека. Поэтому особое внимание хозяева домашних питомцев должны уделять санитарной обработке своих любимцев.Организм человека
Человеческое тело так же густо заселено микрофлорой, как и окружающая среда, причем в каждом отделе живут разные бактерии. Когда количество патогенных палочек превышает количество полезных, человек заболевает. Причем первые признаки их не всегда заставляют носителя взяться за лечение, а зря. Чаще первоисточником болезней становятся руки и полость рта.
Значение бактерий в круговороте веществ
- Бактерии принимают активное участие в преобразовании органических сложных веществ в более простые, а также неорганические. Благодаря им становится возможным естественный биологический круговорот в природе, быстро разлагаются остатки биомасс и возвращаются в качестве полезных веществ в биосферу.
- Бактерии способствуют образованию почвы как таковой.
- Некоторые виды этих микроорганизмов выполняют очистительную функцию, что сказывается на состоянии природных водоемов, а также на быстром преобразовании искусственных сточных ям.
- Такие разновидности, как цианобактерии, способны к фотосинтезирующему процессу. Таким образом, появившись на Земле около 2 млрд лет тому назад, они насытили окружающую среду молекулярным кислородом и напрямую способствовали созданию атмосферы, пригодной для жизни человека, животных. Также эти микроорганизмы оказали свое воздействие на состоянии озонового слоя, который защищает все живое от губительного воздействия интенсивных ультрафиолетовых лучей.
- Благодаря развитию генной инженерии и фармакологии, ученые научились использовать бактерии на благо человечества. Так, из бактерий кишечной палочки добывают инсулин, интерферон, из других видов - пищевой и кормовой белок.
- В хозяйственной деятельности человека бактерии интенсивно используются для повышения плодородности почв, а также борьбы с различными сорняками и насекомыми-вредителями.
- На основе бактерий ученые научились создавать такие промышленно важные вещества, как спирты, кислоты, ферменты, гормоны, витамины, антибиотики.
