МОРФОЛОГИЯ И ФОРМА БАКТЕРИЙ ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

МОРФОЛОГИЯ И ФОРМА БАКТЕРИЙ

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Типы питания ГЕТЕРОТРОФЫ САПРОТРОФИЫ АВТОТРОФЫ ПАРАЗИТЫ ФОТОТРОФЫ ХЕМОТРОФЫ СИМБИОТРОФЫ ДЫХАНИЕ АЭРОБЫ ИСПОЛЬЗУЮТ ДЛЯ ДЫХАНИЯ СВОБОДНЫЙ КИСЛОРОД АНАЭРОБЫ ЖИВУТ В СРЕДЕ БЕЗ КИСЛОРОДА РАЗМНОЖЕНИЕ БЕСПОЛОЕ ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ ПОПОЛАМ

Бактерии – одна из древних проявлений жизни. Миллиарды лет бактерии были единсвенными жителями планеты. Название «бактерия» происходит от греческого слова «bacterion» - палочка. Бактерия – это только 1 клетка без ядра и большинства органелл, которые характерны для клеток растения.

Кто открыл бактерии? Антони Ван Левенгук Аристотель Роберт Гук

Немного истории В 1967 году голландский ученый Антони ван Левенгук впервые увидел бактерии в микроскоп и назвал их «зверушками» , в 1683 году он впервые описал бактерии. Итальянский зоолог А. Басси в 1835 году выдвинул гипотезу, согласно которой заразные болезни вызываются микроорганизмами. В 1864 году известный французский ученый Луи. Пастер доказал присутствие бактерий в воздухе и воде.

м Б И 12345 І , 1234 , ,

Где живут бактерии? Бактерий много в грунте, на дне озер и океанов – всюду, где накапливается органическое вещество. Они живут в холоде и в горячих источниках ( температура выше 90° С. Некоторые переносят очень высокую соленость, это единственные организмы, выявленные в Мертвом море. Количество бактерий в атмосфере коррелирует с пылевой загрязненностью. В городах дождевая вода содержит больше бактерий, чем в сельской местности. В холодном воздухе высокогорья и полярных областей их ало, зато они встречаются даже в нижнем слое стратосферы на высоте 8 км.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ БАКТЕРИЙ ПОЧВА ВОЗДУХ ВОДОЕМЫ ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Размеры бактерий • Бактерии очень мелкие • В точке может • поместиться четверть миллиона бактерий Бактерии меньше клеток многоклеточных растений и животных. Толщина их обычно составляет 0, 5 -2, 0 мкм, а длина – 1, 0 -8, 0 мкм

Бактерии – самые древние из известных организмов. Следы жизнедеятельности бактерий относят к архею и датируются возрастом 3, 5 млрд. лет В бактериальной клетке отсутствует ядро, хромосомы не отделены от цитоплазмы оболочкой ядра, а свободно размещаются в ней. В клетке бактерий отсутствуют омного органоидов. Снаружи клетки имеется клеточная стенка Большинство бактерий передвигается пассивно, при помощи водных или воздушных течений. Только некоторые из них имеют жгутики. Эти структуры ввинчиваются в среду, продвигая клетку вперед. Наверное, это единственная известная в природе структура, которая использует принцип колеса.

В лабораториях бактерий выращивают на специальных питательных средах. Миллионы бактерий образуют колонии разных цветов и форм

Нуклеоид - циркулярно замкнутая суперспирализованная двухцепочечная молекула ДНК = бактериальная хромосома Цитоплазма цитоплазме клетки - аналогичная эукариотической Рибосомы Аналогичны рибосомам эукариотической клетки, но меньшей молекулярной массы

Цитоплазматическая мембрана - аналогичная ЦПМ эукариотической клетки, но без стеринов (стерины содержатся в ЦПМ лишь у микоплазм) Мезосомы - впячивания ЦПМ: • центр энергетического метаболизма • участие в клеточном делении Клеточная стенка - играет формообразующую роль предохраняет, клетку от осмотического лизиса, имеет два типа строения (грамположительная и грамотрицательная КС), отсутствует у микоплазм

Плазмиды - ДНК аналогичного нуклеоиду строения, но, меньшего молекулярного веса. В одной клетки может быть несколько копий одной плазмиды Цитоплазматические включения - правило, запасы питательных веществ Жгутики - Органы движения как

Форма Название Круглая Кокки Запятая Представители Вибрион Спиральная Спириллы Палочковидные Бациллы Стафилококк Холерный вибрион б Бледная спирохета Бактерии сибирской язвы

ГРУППЫ НАСТОЯЩИХ БАКТЕРИЙ кокки (шаровидные) - одиночные диплококки (собраны по два) стрептококки ( в виде цепочки)

сарцины (в виде плотных пачек) бациллы (палочковидные) стафилококки (в виде виноградной грозди)

извитые - вибрионы (в виде запятой) спириллы (один или несколько правильных завитков) Холерный вибрион

По способу питания бактерии подразделяют на две группы ГЕТЕРОТРОФЫ (они не способны синтезировать органическое вещество, а питаются готовым) АВТОТРОФЫ (способны синтезировать органические вещества из неорганических)

Гетеротрофы подразделяются на три группы САПРОФИТЫ бактерии, которые питаются органическими веществами отмерших организмов (молочно-кислые бактерии, бактерии гниения) ПАРАЗИТЫ Бактерии, которые питаются органическими веществами живых организмов (менингококки, гонококки) Менингококки СИМБИОНТЫ тесное сожительство бактерий с живыми организмами, приносящее пользу другу (клубеньковые бактерии на корнях бобовых)

Питание бактерий Автотрофы Гетеротрофы живут в воздухе живут в бескислородной среде используют неорганические используют органические соединения для построения органических веществ бактерии Могут использовать Могут Сапрофиты Паразиты энергию использовать извлекают питаются энергию неорганических питательные органическими солнечного света вещества из веществами (цианобактерии) (серобактерии, мёртвых тел живых тел железобактерии)

Большая часть бактерий может использовать в качестве источника энергии почти любые органические соединения, даже вещества, применяемые для их уничтожения (например, пенициллин, убивающий многие бактерии). Это связано с тем, что бактерии могут жить как в присутствии кислорода в среде , так и при его отсутствии.

По отношению к температуре развития бактерии также весьма разнообразны: одни развиваются при широком диапазоне изменения температуры, другие - только при определенных температурах (низких, высоких или в узком диапазоне температур).

Кишечная палочка Молочнокислые бактерии Бактерии на дне океана Бактерии менингита Бактерии сибирской язвы Бактерии в тонком кишечнике Бактерии арктического льда Стафилококк Бледная спирохета Холерный вибрион

РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ Клетки бактерий при благоприятных условиях очень быстро размножаются, делясь надвое. Если клетка удваивается каждые пол часа, то за сутки она способна дать 281474976710656 потомков. А некоторые бактерии способны размножаться еще быстрее.

Быстрое размножение молочнокислых бактерий в молоке приводит к тому, что оно скисает за считанные часы.

Быстрое размножение паразитических бактерий в организме человека приводит к тому, что например простудное заболевание развивается меньше чем за день.

Образование спор При неблагоприятных условиях, например, при недостатке воды, многие бактерии переходят в состояние покоя. Некоторые виды переживают периоды засухи, жары или холода в форме спор. Образование спор у бактерий - это не способ размножения, так каждая клетка дает всего одну спору и общее количество особей при этом не возрастает.

«Спора» - от греч. «спора» - «семя» Образуются при неблагоприятных условиях (недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) Легко разносятся ветром, водой и т. п. В благоприятных условиях становится жизнедеятельной бактерией Спора – это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.

При образовании споры клетка ссыхается, округляется в пределах имеющейся клеточной стенки и выделяет новую толстую стенку внутри старой. При благоприятных условиях (во влажных условиях ) спора прорастает. Споры очень стойки: выдерживают длительное высушивание, кипячение в течение нескольких часов, сухое нагревание до 140 o. С. Некоторые споры выдерживают температуру -245 o. С. Стойки они и к действию ядовитых веществ, сохраняют жизнеспособность длительное время. Так, палочки сибирской язвы сохраняют жизнеспособность, оставаясь в виде спор в течение 30 лет.

Выживание бактерий при высушивании Холерный вибрион до 2 дней Чумная палочка до 8 дней Палочка дифтерии до 30 дней Палочка тифа до 70 дней Туберкулезная палочка до 90 дней Палочка стафилококка до 90 дней

Значение бактерий Две самые важные функции бактерий – 1. Фиксация азота и 2. минерализация органических остатков

Некоторые бактерии поселяются в пищеварительном тракте травоядных млекопитающих, обеспечивая переваривание клетчатки

• Бактерии применяются в пищевой промышленности • Для выщелачивания руды (прежде всего, медных и урановых) • Для очистки сточных вод от органических остатков • При обработке шелка и кожи • Для борьбы с вредителями • Для производства медицинских препаратов (например, интерферона) • Почвенные бактерии принимают участие в образовании каменного угля, нефти, торфа • Гнилостные бактерии разлагают органические вещества на неорганические, делая их доступными для растений • Нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии принимают участие в круговороте азота • Вследствие деятельности гнилостных бактерий почва очищается от трупов растений и животных, которые обеспечивают и плодородие почвы

Отрицательная роль бактерий Заболевания человека, животных и растений Порча продуктов

ТИФ Слайд 5 СТОЛБНЯК

Спирохеты из зубного налета Столбнячная палочка Кишечная палочка

Це цікаво У 1 г льоду Антарктиди виявлено до 100 бактерій. У 1 см 3 повітря вулиць крупних міститься до 500 000 частинок пилу, однак на 38 млн. порошинок припадає лише 1— 2 бактерії. Найбільш стійка до нагрівання спори бактерії ботулінуса - вона витримує температуру до +120° С. Ці бактерії мешкають в грунті і добре розмножуються в анаеробних умовах — в консервах з овочів. Порушення правил консервації може спричиняти важке захворювання — ботулізм.

Бактерії, що виявлені на мобільному телефоні Бактерії, що виявлені на клавіатурі Бактерії, що виявлені на ручках дверей

Вміст бактерій в поверхневому шарі грунту становить декілька мілліонів на 1 грам, тобто 2 тонни на гектар

Це цікаво З кишкової палички вдалося виділити гормон росту - соматропін, який з успіхом використовується для лікування деяких форм карликовості. Спори збудника сибірської виразки протягом півхвилини витримують навіть температуру +400°С. Верхня межа тиску, яку може витримати бактерія, відповідає 8000— 10000 атм|.

А чи знаєте ви? що при 0°С у багатьох бактерій припиняються життєві процеси, проте вони не гинуть. Що високі температури спричиняють загибель бактерій. Нагрівання до +55— 60°С викликає загибель 95% всіх відомих бактерій.

А чи знаєте ви? Куляста бактерійна клітина має діаметр 0, 5 мкм. Площа поверхні такої клітини дорівнює 0, 000079 см, об'єм -0, 000000065 куб. см вага - 0, 000000069 г

Бактерії із задоволенням з їдять пластик із цукром Поліетилен, полістирол і поліпропілен, які складають п'яту частину міських відходів, стали привабливими для грунтових бактерій. бактерії Pseudomonas і Bacillus помічають присутність цукрів і, з'їдаючи їх, руйнують ланцюги полімеру. В результаті протягом декількох днів пластик починає розкладатися. .

Янтарна кислота від бактерій У рубці - відділ травного тракту жуйних тварин – був виявлений новий вигляд бактерій, що виробляють янтарну кислоту. Мікроби чудово живуть і розмножуються без кисню, в атмосфері вуглекислого газу. Окрім янтарної кислоти вони виробляють оцтову і мурашкову. Основним живлячим ресурсом для них служить глюкоза; з 20 грам глюкози бактерії створюють майже 14 грам янтарної кислоти.

Крем з глубоководних бактерій Бактерії, зібрані в гідротермальній тріщині на двокілометровій глибині тихоокеанської затоки Каліфорнії допомогають створити лосьйон для ефективного захисту шкіри від згубних сонячних променів.

Бактерії накопичують уран Один з штамів бактерії псевдомонас здатний ефективно вловлювати з навколишнього середовища уран та інші важкі метали

Бактерії проти іонізуючого випромінювання Мікроорганізм Deinococcus radiodurans здатний витримати 1. 5 мільйонів радій, іонізуючого випромінювання, що перевищує смертельний рівень для інших форм життя більш ніж в 1000 разів. Тоді як ДНК інших організмів буде зруйнована і знищена, геном цього мікроорганізму не буде пошкоджений. Секрет подібної стійкості полягає в специфічній формі генома, яка нагадуєте коло. Саме цей факт сприяє подібній стійкості до дії радіації.