Бактерії місця проживання будова процеси життєдіяльності значення

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Введення

1. Місця проживання бактерій

2. Будова бактерій

2. а) Розміри, форма бактерій

2. б) Будова бактеріальної клітини

3. Процеси життєдіяльності бактерії

3. а) Харчування

З. б) розмноження

3. в) Спороутворення

4. Значення бактерій у природі та житті людини

Висновок

Список літератури

Введення

У царство прокаріотів, або доядерние, об'єднують найдавніших мешканців нашої планети - бактерії, яких у побуті часто називають мікробами. Це дуже давні організми, що з'явилися, мабуть, близько 3 млрд. років тому. Ці організми мають клітинну будову, але їхній спадковий матеріал невіддільний від плазматичної оболонки, іншими словами вони позбавлені оформленого ядра. За розмірами більшість з них значно більше вірусів. Царство прокаріот на основі важливих особливостей життєдіяльності, і перш за все, обміну речовин вчені поділяють на три підцарство: архібактерій, справжні бактерії оксіфото бактерії.

Вивчення будови і життєдіяльності мікроорганізмів займається наука - мікробіологія.

Важко знайти ме5сто на земній кулі, де не було б найдрібніших живих істот - бактерій. Їх знаходили в струменях гейзерів з температурою близько 105 , Сверхсолених озерах, наприклад в знаменитому Мертвому морі. Живі бактерії були виявлені у вічній мерзлоті Арктики, де вони пробули 2-3 млн. років. В океані, на глибині 11км; на висоті 41км в атмосфері; в надрах земної кори на глибині декількох кілометрів - скрізь знаходили бактерії.

Бактерії чудово себе почувають у воді, охолоджувальної ядерні реактори; залишаються життєздатними, отримавши дозу радіації в 10 тис. разів перевищує смертельну для людини. Вони витримували двотижневе перебування в глибокому вакуумі; не гинули і у відкритому космосі, вміщені туди на 18 годин, під смертоносним впливом сонячної радіації.

Способи живлення бактерій настільки ж різноманітні, як і умови їх життя. Мабуть, немає такого органічної речовини, що не підійшло б у їжу тим чи іншим бактеріям. Деякі бактерії, як і зелені рослини, самі виробляють органічні речовини з допомогою сонячних променів. Тільки кисень на відміну від рослин вони при цьому процесі (фотосинтезі) не виділяють.

Серед бактерій є паразити, які, оселився в чужих організмах, можуть стати причиною хвороби. Є й бактерії-хижаки, які з безлічі своїх тіл «плетуть» пристосування, які схожі на павутину, і ловлять туди свою здобич (наприклад, найпростіших).

Деякі бактерії харчуються такими «малос'едобнимі» речовинами, як аміак, сполуки заліза, сірки, сурми.

Розмножуються бактерії простим поділом надвоє. Кожні 20 хвилин в сприятливих умовах кількість деяких бактерій може подвоюватися. Якщо, наприклад, в організм людини потрапила всього одна така бактерія, то черех 12:00 їх може стати вже кілька мільярдів.

Довгий час люди жили, так би мовити, «пліч-о-пліч» з бактеріями, не підозрюючи про їх існування. Першою людиною, хто спостерігав бактерії в мікроскоп, був Антонії Ван Левенгук, і було це в 1676 році (див. ст. "Антонії Ван Левенгук»).

А чи можна побачити бактерії неозброєним оком? Є серед бактерій і справжні гіганти, наприклад, пурпурова серобактерий - довжиною до 1/20мм. Пару таких бактерій цілком можна побачити неозброєним оком.

Більшість бактерій в десятки разів менше. Але навіть найменші бактерії, коли вони утворюють великі скупчення, побачити нічого не варто. На місці однієї-єдиної бактерії, що потрапила на поверхню живильного середовища, вже через кілька годин утворюється видима неозброєним оком колонія-горбик. Поглянувши на колір і форму колонії, досвідчений фахівець відразу визначить, з бактеріями якого виду він має справу.

Бувають жовті, червоні, сині бактерії. Видатний англійський біолог Олександр Флемінг любив у вільний час робити кольорові малюнки, причому як фарби він використовував ... бактерії. Він наносив на контури малюнка поживний бульйон з відповідними бактеріями, поміщав малюнок у тепло і отримував кольорове зображення.

1. Місця проживання бактерій

Бактерії живуть у грунті, воді, організмі людини і тварин. Різноманітні групи бактерій можуть розвиватися в умовах, не доступних, для інших організмів. среды, температура, наличие питательных веществ, влажности, аэрации, присутствия других микроорганизмов. Якісний і кількісний склад бактерій, що мешкають у зовнішньому середовищі, залежить від багатьох умов: pH середовища, температура, наявність поживних речовин, вологості, аерації, присутності інших мікроорганізмів. Чим більше в середовищі міститься різноманітних органічних сполук, тим більша кількість бактерій можна в ній знайти. У незабруднених грунтах і водах зустрічається порівняно невелика кількість сапрофітних форм бактерій, мікробактерії, кокові форми. У воді зустрічаються різні спороутворюючі і неспорообразующие бактерії і специфічні водні бактерії - водні віброни, нитчасті бактерії та ін У мулі, на дні водойм, живуть різні анаеробні бактерії. Серед бактерій живуть у воді та грунті, є азотфіксуючі, нитрифицирующие, денітрифікуючі целюлозу бактерії та ін У морях і океанах живуть бактерії, що ростуть при високих концентраціях солей і підвищеному тиску, зустрічаються світяться види. У забруднених водах і грунті, крім грунтових і водних сапрофітів, у великій кількості зустрічаються бактерії, що живуть в організмі людини і тварин - ентеробактерії, клостридії та ін Показником фекального забруднення зазвичай є наявність кишкової палички. У зв'язку з широким розповсюдженням бактерій і своєрідністю метаболічної активності багатьох їх видів вони мають винятково велике значення в кругообігу речовин у природі (у кругообігу азоту беруть участь багато видів бактерій - від видів розщеплюють білкові продукти рослинного і тваринного походження, до видів утворюють нітрати, які встановлюються вищими рослинами).

2. Будова бактерій

2. а) Розміри, форма бактерій

Існують три основні форми бактерій - куляста, паличкоподібна і спіралеподібна, велика група нитчастих бактерій об'єднує переважно водні бактерії і не містить патогенних видів.

Кулясті бактерії - коки, поділяються залежно від положення клітин після поділу на кілька груп: 1) диплококи (діляться в одній площині і розташовуються парами), 2) стрептококи (діляться в одній площині, але при діленні не відокремлюються один від одного і утворюють ланцюжки ), 3) тетракоккі (діляться в двох взаємно перпендикулярних площинах, утворюючи групи по чотири особи); 4) Церуїні (діляться в трьох взаємно перпендикулярних площинах, утворюючи групи кубічної форми), 5) стафілококи (діляться в декількох площинах без певної системи, утворюючи скупчення, що нагадують виноградні грона). Середній розмір коків 1,5-1 мкм.

Паличкоподібні бактерії мають строго циліндричну або овоідную форму, кінці паличок можуть бути рівними, закругленими, загостреними. Палички можуть розташовуватися попарно у вигляді ланцюжків, але більшість видів розташовується без певної системи. Довжина паличок варіює від 1 до 8 мкм.

Спіралеподібні форми бактерій підрозділяють на віброни і спірили. Вигнутість тел вібронов не перевищує однієї чверті обороту спіралі. Спірили утворюють вигини з одного або декількох обертів.

Деякі бактерії мають рухливість, що чітко видно при спостереженні методом висячої краплі або іншими методами. Рухливі бактерії активно пересуваються за допомогою особливих органел - джгутиків або за рахунок техніки ковзаючих рухів.

Капсула є у ряду бактерій і є з зовнішнім структурним компонентом. У ряду бактерій аналогом капсулі є утворення у вигляді тонкого слизового шару на поверхні клітини. У деяких бактерій капсула формується в залежності від умов їх існування. Одні бактерії утворюють капсули тільки в микроорганизме, інші як в організмі, так і поза ним, зокрема на поживних середовищах, що містять підвищені концентрації вуглеводів. Деякі бактерії утворюють капсули незалежно від умов існування. До складу капсули більшості бактерій полімірізованние полісахариди, що складаються з пентоз і аміноцукрів, уранові кислоти, поліпептиди і білки. Капсула не є аморфним утворенням, а певним чином структурована. У деяких білків, наприклад, пневмококів, визначає їх вірулентність, а також деякі антигенні властивості бактеріальної клітини.

2. б) Будова бактеріальної клітини

Клітинна стінка бактерій визначає їх форму і забезпечує збереження внутрішнього вмісту клітини. За особливостями хімічного складу і структури клітинної стінки бактерії диференціюють за допомогою фарбування по граму.

Будова у клітинної стінки різна в грампозитивних і грамнегативних бактерій. Основним шаром клітинної стінки.

Цитоплазматична мембрана бактерії прилипає до внутрішньої поверхні клітинної стінки, відділяє її від цитоплазми і я є дуже важливим у функціональному відношенні компонентом клітини. У мембрані локалізовані окислювально-відновні ферменти, з системою мембран пов'язані такі найважливіші функції клітини, як поділ клітини, біосинтез ряду компонентів, хемо і фотосинтез та ін Товщина мембрани у більшості клітин складає 7-10 нм. Электрономикороскопическим метолом виявлено, що вона складається з трьох шарів: двох електронно-щільних і проміжні-електронно-прозорого. До складу мембрани входять білки, фосфоліпіди, мікропротеїн, невелику кількість вуглеводів і деяких інших сполук. Багато білків мембрани клітини є ферментами, що беруть участь у процесах дихання, а також в біосинтезі компонентів картатій стінки і капсули. У складі мембрани також визначаються пермеаз, що забезпечують перенесення в клітку розчинних речовин. Мембрана служить астрономічним бар'єром, вона володіє виборчої напівпроникливості і відповідальна за надходження усередину клітини поживних речовин та відходів з неї продуктів обміну.

Крім цитоплазматичної мембрани, в клітці бактерії є система внутрішніх мембран, що одержали назву мезосом, які, ймовірно, є виробничими цитоплазматичної мембрани; їх будова варіює у різних видів бактерій. Найбільш розвинені мезосоми у грампозитивних бактерій. Будова мезосом неоднотипними, їх поліморфізм відзначаються навіть у одного і того ж виду бактерій. Внутрішні мембран структури можуть бути представлені простими інвагінації цитоплазматичної мембрани, утвореннями у вигляді бульбашок або петель (частіше у грамнегативних бактерій) у вигляді вакуялярних, ламелярного, тубулярних утворень. Мезосоми найчастіше локалізовані у клітинної перегородки, відзначається також їх зв'язок з нуклеоїдом. Оскільки в мезосоми виявлені дихання та окисного фосфорилювання, багато хто вважає їх аналогами мітохондрій. Клітин вищих. Передбачається, що мезосоми беруть участь у поділі клітини, розподілі дочірніх хромосом в поділені клітини і спорообразовании. З мембранним апаратом клітини пов'язано також функції фіксації азоту, хемо-і фотосинтезу. Отже можна вважати, що мембрана клітини грає свого роду координуючу роль у просторовій організації в просторової координації ряду ферментних систем і органел клітини.

Цитоплазма і включення. Внутрішній зміст клітини складається з цитоплазми, що представляє собою складну суміш різних органічних сполук, що знаходяться в колоїдному стані. На ультратонких зрізах цитоплазми можна виявити велику кількість зерен, значна частина яких є рибосомами. У цитоплазмі бактерії можуть міститися клітинні включення у вигляді гранул гіксогена, крохмалю, жирових речовин. У ряду бактерій в цитоплазмі знаходяться гранули волютину, що складаються з неорганічних поліфосфатів, метафосфат і з'єднань близьких до нуклеїнових кислот. Роль волютину до кінця не ясна. Деякі автори на підставі його зникнення при голодуванні клітин розглядають валютін як запасні поживні речовини. Валютін володіє засобом до основних фарбників, проявляючи хромофільность метохрамазію, легко імплантується в клітинах у вигляді великих гранул, особливо при спеціальних метолам забарвлення.

Рибосоми бактерії є місцем синтезу білків у клітині в процесі якого утворюються структури, що складаються з великого числа рибосом, звані полірібосомамі або частіше пелісомамі. В освіті полісом приймає участь м-РНК. Після закінчення синтезу даного білка полісоми знову розпадаються на одиночні рибосоми, або субодиниці. Рибосоми можуть розташовуватися вільно в цитоплазмі, але значна їх частина пов'язана з мембранами клітини. На ультратонких зрізах більшості бактерій рибосоми виявляються в цитоплазмі у вигляді гранул діаметром близько 20 нм.

Спадковий матеріал. Бактерії мають дискретної ядерної структурою, у зв'язку зі своєрідністю будови, що отримала назву нуклоіда неклеоіди бактерії. Містять основна кількість ДНК клітини. Вони фарбуються методом Фейльгена. Добре видно при фарбуванні за Романовським-Шіце, після кислотного гідролізу або в живому стані при фазово-контрастної мікроскопії, а також на ультратонких зрізах в електронному мікроскопі. Нуклеоїд визначається у вигляді компактного одиночного або подвійного освіти. У зростаючих культур нуклеоида часто виглядають у вигляді роздвоєних утворень, що відображає їх поділ. Мітотичного поділу ядерних структур у бактерій не виявлено. Форма нуклеоїдом та їх розподіл в клітині дуже мінливі і залежать від ряду причин, в тому числі і від віку культури. На електронних мікрофотографіях в місцях розташування нуклеоїдом видно світлі ділянки меншою оптичної щільності. Ядерна вакуоль не відділена від цитоплазми ядерною оболонкою. Форма вакуолі не постійна. Ядерні ділянки заповнені пучками тонких ниток, що утворюють складне переплетіння. У складі ядерних структур бактерій не виявлено гістони, припускають, що їх роль у бактерій виконують поліаміни. Ядра бактерій не схожі на ядра інших організмів. Це послужило основою для виділення бактерій до групи прокаріотів, на відміну від еукаріотів, що володіють ядром, що містить хромосоми, оболонку і діляться шляхом мітозу. Нуклеоїд бактерії з'єднаний з мезосоми. Характер зв'язку поки що не відомий. Хромосома бактерії має циркулярно-замкнуту структуру. Підраховано, що довжина замкнутої в кільце ДНК клітини становить 1100-1400мкм, а молекулярна вага 2,8 * 10 .

Джгутики і ворсинки На поверхні деяких бактерій є органи руху - джгутики. Їх можна виявити за допомогою особливих методів забарвлення, мікрокопірованія в темному полі або в електронному мікроскопі. Джгутики мають спіралеподібну форму, причому крок спіралі специфічний для кожного виду бактерій. На підставі кількості джгутиків та їх розташування на поверхні клітини розрізняють такі групи рухомих мікробів: монотріхі, амфітріхі, лофотрихи і перетріхі. Монотріхі мають один джгутик, розташований на одному з полюсів клітини і рідше субполярні або катерально. У амфітріхов на кожному полюсі клітини розташовано по одному джгутики. Лофотрихи мають пучок джгутиків на одному або двох полюсах клітини. У перетріхов джгутики розташовані без певного порядку по всьому тілу клітки.

На поверхні деяких бактерій (ентеробактерій), крім джгутиків, є ворсинки (фімбрій, пили), видимі тільки під електронним мікроскопом. Розрізняють декілька морфологічних типів ворсинок. Найбільш вивчений перший тип (загальний) і ворсинки існують тільки при наявності в клітці статевих факторів. Ворсинки загального типу покривають всю поверхню клітини, складаються з білка; статевих ворсинок доводиться 1-4 на клітину і ті й інші мають антигенної активністю.

Фізіологія. За хімічним складом бактерії не відрізняються від інших організмів.

До складу бактерії входять вуглець, азот, водень, кисень, фосфор, сірка, кальцій, калій, магній, натрій, хлор і залізо. Їх зміст залежить від виду бактерії і умов культивування. Обов'язковою хімічним компонентом клітин бактерії, як і інших організмів, є вода, що представляє собою універсальну дисперсійне середовище живої матерії. Основна частина води знаходиться у вільному стані; її зміст по-різному у різних бактерій і становить 70-85% вологого ваги бактерії. Комі вільної, є іонна фракція води і вода, пов'язана з колоїдними речовинами. По складу органічних компонентів клітини бактерій схожі з клітинами інших організмів, відрізняючись проте наявністю деяких з'єднань. -метиллизин, входящий в состав флагеллина некоторых бактерий; D -изомеры некоторых аминокислот. До складу бактерій входять білки, нуклеїнові кислоти, жири, моно-, ди-і полісахариди, аміноцукри та ін У бактерій є необхідні амінокислоти: діаліціопімеліновая (яка ще містить синьо-зелених водоростей і рикетсій); N-метіллізін, що входить до складу флагелліна деяких бактерій; D-ізомери деяких амінокислот. Зміст нуклеїнових кислот залежить від умов культивування, фаз росту, фізіологічного та функціонального стану клітин. Зміст ДНК в клітині більш постійно, ніж РНК. Нуклеотидний складу ДНК не змінюється в процесі розвитку бактерії, видоспецифічний і використовується як один з найважливіших таксономічних ознак. Бактеріальні ліпіди різноманітні. Серед них зустрічаються жирні кислоти, фосфоліпіди, воски, стероїди. Деякі бактерії утворюють пігменти з інтенсивністю, яка широко варіюється в одного і того ж виду і залежить від умов вирощування.

Тверді поживні середовища більш сприятливі для утворення пігментів. За хімічною будовою розрізняють каратіноідние, хінов, меланінового та інші пігменти, які можуть бути червоного, помаранчевого, жовтого, коричневого, чорного, синього або зеленого кольору. Найчастіше пігменти нерозчинні у поживних середовищах і забарвлюють тільки клітини. Пігменти, розчинні у воді (піоціанін), дифундують у середу, фарбуючи її. До пигментам бактерій відносяться також бактеріохларофілл, що надає фіолетове або зелену забарвлення деяким фотосинтезуючим бактеріям.

Ферменти бактерій діляться на функціонуючі тільки всередині клітини (ендоферменти) і тільки поза клітини (екзоферментів). Ендоферменти в основному каталізують синтетичні процеси, дихання і т.п. Ендоферменти каталізують головним чином гідроліз високомолекулярних субстратів до з'єднання з більш низькою молекулярною вагою, здатні проникати всередину клітини.

У клітці ферменти пов'язані з відповідними структурами і органелами. Наприклад, аутолітичних ферменти пов'язані з клітинною стінкою, окислювально-відновні ферменти з цитоплазматичною мембраною, ферменти, пов'язані з реплікацією ДНК з мембраною або нуклеоїдом.

среды. Активність ферментів залежить від низки умов, у першу чергу від температури вирощування бактерій і pH середовища.

3. Процеси життєдіяльності бактерії

3. а) Харчування

Використовують поживні речовини лише у відносно невеликих молекул, що проникають всередину клітини. Такий спосіб харчування, характерний для всіх організмів рослинного походження, називають голофітним. Складні органічні речовини (білок, полісахариди, клітковина і т.д.) можуть служити джерелом живлення і енергії тільки після їх попереднього гідролізу до більш простих сполук, розчинних у воді або в ліпоїдами. Здатність різних сполук проникати в цитоплазму у клітку залежить від проникності цитоплазматичної мембрани та хімічної структури поживної речовини.

Речовини, які служать джерелом живлення бактерії разюче різноманітні. Найважливішим елементом, необхідним для живих організмів, є вуглець. Одні види бактерій (аутотрофи) можуть використовувати неорганічний вуглець з вуглекислоти та її солей, інші (гетеротрофи) тільки з органічних сполук. Переважна більшість бактерій, відносяться до гетеротрофам. Для засвоєння вуглецю потрібно стороннє джерело енергії. Нечисленні види бактерій, що володіють фотосинтетичних пігментів, використовують енергію сонячного світла. Ці бактерії називаються фотосинтезуючими. Серед них є аутотрофи (зелені та пурпурові серобактерии) і гетеротрофи (несерние пурпурні бактерії) їх називають також, відповідно, фотолітотрофамі і фотоорганотрофамі. Більшість же бактерій використовують енергію хімічних реакцій і називаються хемосинтезирующих. Хемосинтезирующие аутотрофи називаються хемолітотрофамі, а гетеротрофи - хемоорганотрофамі.

Гетеротрофні бактерії засвоюють вуглець засвоюють вуглець з органічних сполук різної хімічної природи, легко засвоюють речовини, що містять ненасичені зв'язки або атоми вуглецю з частково окисленими валентностями. У зв'язку з цим найбільш доступними джерелами вуглецю, є цукру, багатоатомні спирти та ін деякі гетеротрофи поряд із засвоєнням органічного вуглецю можуть засвоювати і неорганічний вуглець.

Ставлення бактерій до джерел азоту також різна. Існують бактерії, що засвоюють мінеральний і навіть атмосферний азот. Інші бактерії нездатні синтезувати білкові молекули або деякі амінокислоти з найпростіших сполук азоту. У цій групі є форми, які використовують азот з окремих амінокислот, з пептонов, складних білкових речовин і з мінеральних джерел азоту з додаванням несинтезованих ними амінокислот. До цієї групи належать багато видів патогенних бактерій.

Крім джерел азоту та вуглецю, бактерії потребують фосфорі, сірці, калії, магнії, залозі, мікроелементах, а також у додаткових факторах росту.

З. б) розмноження

Бактеріальна клітина починає ділиться після завершення послідовних реакцій, пов'язаних з відтворенням її компонентів.

У швидко зростаючих культур є кілька реплікаційний точок. Процес реплікації ДНК супроводжується сегрегацією синтезують ланцюгів ДНК клітини. У розділенні ниток ДНК велику роль відіграють мезосоми клітини.

Під час поділу ріст клітини сповільнюється і починається вновб після поділу.

Закінчення реплікації ДНК є моментом, який ініціює поділ клітин. Пригнічення синтезу до закінчення реплікації призводить до порушення процесу ділення: клітина перестає ділиться і росте в довжину. . Coli показано, что для начала деления требуется наличие термолабильного белка и такое состояние между отдельными полиаминами в клетке, при котором количество путресцина должно превышать количество спермидина. На прикладі E. Coli показано, що для початку розподілу потрібна наявність термолабільного білка і такий стан між окремими поліамінів у клітці, при якому кількість путресціна повинна перевищувати кількість спермідину. Є дані про значення фосфоліпідів і аутолізінов для процесу ділення клітин.

Механізм відтворення мезосом, як і мембранного апарату клітини, ще не ясний. Припускають, що при зростанні бактеріальної клітини мезосоми поступово розділяються.

При зростанні бактеріальної клітини клітинна перегородка формується поруч з мезосоми. Освіта перегородки призводить до поділу клітини. Новостворені дочірні клітини відокремлюються один від одного. У деяких бактерій освіта перегородки не призводить до поділу клітин: утворюються багатокамерні клітини.

. Coli , у которых клеточная перегородка образуется либо в необычном месте, либо на ряду с перегородкой с обычной локализацией формируется добавочная перегородка близко от полюса клетки, так и маленькие клетки (мини-клетки) размером 0,3-0,5мкм. Отримано ряд мутантів у E. Coli, у яких клітинна перегородка утворюється або в незвичайному місці, або на ряду з перегородкою зі звичайною локалізацією формується додаткова перегородка близько від полюса клітини, так і маленькі клітки (міні-клітини) розміром 0,3-0, 5мкм. Міні-клітини позбавлені, як правило, ДНК, тому що при розподілі батьківської клітки нуклеоїд не потрапляє в них. У зв'язку з відсутністю ДНК міні-клітини використовуються у генетиці бактерій для вивчення вираження функції генів у позахромосомних чинників спадковості та інших питань. Після посіву клітин у свіжу живильне середовище деякий час бактерії не розмножуються - цю фазу називають початковій стаціонарної або лаг-фазою. Лаг-фаза переходить у фазу позитивного прискорення. У цій фазі починається розподіл бактерії. Коли швидкість росту клітин всієї популяції досягає постійної величини починається логарифмічна фаза розмноження. Логарифмічна фаза змінюється фазою негативного прискорення, потім настає стаціонарна фаза. Кількість життєздатних клітин в цій фазі постійно. Потім слідує фаза відмирання популяції. Впливають: вид культури бактерії, віковий склад культури, склад живильного середовища, температура вирощування, аерація та ін

Не дивлячись на постійну швидкість росту популяції бактерій у логарифмічній фазі, окремі клітини все ж перебувають у різних стадіях розподілу. Іноді важливо синхронізувати зростання всіх клітин популяції, тобто отримати синхронну культуру. Простими методами синхронізації є зміна температурних умов або культивування в умовах нестачі поживних речовин. Спочатку культуру поміщають в неоптимальні умови, потім змінюють їх оптимальними. При цьому у всіх клітин популяції синхронізується цикл розподілу, але синхронне поділ клітин відбувається здебільшого не більше 3-4 циклів.

3. в) Спороутворення

и Pesuifotoma Culum так же как и отдельные виды кокки и спириллы способны образовать споры (эндеспоры) – тельца сферической или устойчивые к воздействию неблагоприятных факторов. Бактерії роду Bacillis Clostnidium і Pesuifotoma Culum так само як і окремі види коки та спірили здатні утворити спори (ендеспори) - тільця сферичної чи стійкі до впливу несприятливих факторів. Спори чітко заломлюють суперечки і чітко видно в світловому мікроскопі. Як правило, усередині бактеріальної клітини утворюється тільки одна спору. обнаружены клетки с двумя и более спорами. Проте останнім часом в окремих видів Clostnidium виявлені клітини з двома і більше спорами. Зазвичай спорообразование починається коли бактерія відчуває нестачу поживних речовин або коли в середовищі у великій кількості накопичуються продукти обміну речовин бактерій. Тому суперечки можна розглядати як пристосування організму для виживання в несприятливих умовах середовища.

Формування суперечка залежить від умови зростання. Суперечки можуть залишатися живими в умовах, коли вегетативні клітини, тобто клітини не утворили суперечки гинуть. Більшість суперечка добре переносять висушування, багато суперечки не можна вбити навіть кип'ятінням протягом декількох годин. Для їх знищення потрібна температура пара 120 при тиску його 1атм (1,01 * 10 Па). За цих умов спори гинуть через 20 хвилин. У сухому стані вони гинуть позбав при сильному нагріванні (до 150-160 ) Протягом декількох годин. Спори окремих видів бактерій відрізняються особливою термоустойчивостью. Загальна схема спороутворення може бути представлена ​​в наступному вигляді. У результаті нерівномірного розподілу бактеріальної клітини, що супроводжується впячиванием цитоплазматичної мембрани, спостерігається відокремлення частини нуклеоида з невеликою частиною цитоплазми. Новоутворена проспорив потім покривається цитоплазматичною мембраною бактеріальної клітини.

Таким чином всередині клітини виникає нова клітина-спора, оточена двома мембранами. Потім між мембранами утворюється кортикальний шар або кортекс, що складається з особливих молекул пептидоглікану.

Подальший розвиток суперечки полягає в утворенні декількох шарів спорових покриттів і її дозріванні. Спорові покриви синтезуються в основному з знову синтезованих особливих білків, а також підвищення ліпідів і гліколіпідів. Електронномікроскопічно вивчення Ультратон зрізів багатьох бактерій показало, що поверх покривів суперечки утворюється ще одна структура - екзеспоріум, часто складається з ряду шарів і має часом різноманітну «ліпну» форму. Діаметр суперечки приблизно дорівнює діаметру клітини, яка при цьому дещо розширюється, набуваючи вигляду барабанної палички. ), либо расширяется в середине, принимая вид веретена (род Clostnidium ). В інших спору утворюється в центрі клітини і остання або не змінює форми (рід Bacillis), або розширюється в середині, приймаючи вигляд веретена (рід Clostnidium).

Після дозрівання суперечки клітинна стінка вегетативної частини клітини руйнується і спору виходить в навколишнє середовище. При попаданні в сприятливі умови суперечки починає проростати.

Проростання передує поглинання спорою води і подальше набухання. Потім оболонка, під впливом тиску, викликаного зростанням, розривається, виникає ростова трубка. Надалі відбувається подовження звільнився бактеріального організму і, нарешті, поділ вже подовженою клітини.

Спори бактерій можуть тривалий час (десятки, сотні і навіть тисячі років) існувати в спочиваючому стані.

Є мікроорганізми, що утворюють відносно стійкі до несприятливих умов середовища (температура, кислотність, аерація та ін) покояться клітини - цистити, не є спорами. Наприклад, азотобактерій утворюють цистити, стійкі до висушування і теплу.

Відомі й інші групи лежать клітин (мікроспори, миксобактерии, ендоскопи актиноміцетів і т.ін.)

4. Значення бактерій у природі та житті людини

У природі бактерії поширені надзвичайно широко. Вони населяють грунт, виконуючи роль руйнівників органічної речовини - залишків загиблих тварин і рослин. Перетворюючи органічні молекули в неорганічні, бактерії тим самим очищають поверхню планети від гниючих залишків і повертають хімічні елементи і біологічний кругообіг.

І в житті людини роль бактерій величезна. Так, отримання багатьох харчових і технічних продуктів неможливо без участі різних бродильних бактерій. У результаті життєдіяльності бактерій отримують кисляк, кефір, сир, кумис, а також ферменти, спирти, лимонну кислоту. Процеси квашення харчових продуктів теж пов'язані з бактеріальною активністю.

Зустрічаються бактерії - симбіонти (від лат. «Сім» - разом, «біос» - життя), які живуть в організмах рослин і тварин і приносять їм певну користь. Наприклад, бульбочкові бактерії, що поселяються у корінцях деяких рослин, здатні засвоювати газоподібний азот з грунтового повітря і таким чином забезпечують ці рослини азотом, необхідним для життєдіяльності. Відмираючи, рослини збагачують грунт сполуками азоту, що було б неможливо без участі таких бактерій.

Відомі хижі бактерії, що поїдають представників інших видів прокаріотів.

Велика і негативна роль бактерій. Різні види бактерій викликають псування харчових продуктів, виділяючи в них продукти свого обміну, отруйні для людини. Найбільш небезпечні патогенні (від грец. «Патос» - хвороба і «націєтворення» - походження) бактерії - джерело різних захворювань людини і тварин, таких, як запалення легень, туберкульоз, апендицит, сальмонельози, чума, холера та ін Вражають бактерії і рослини .

Висновок

Бактерії населяють всю біосферу, навряд чи можна знайти такі її ділянки, де було б життя, але не було б бактерій. Разом з тим в умовах, які визначаються як екстремальні, нерідко мешкають тільки бактерії, наприклад, пери екстремальних значеннях температури, солоності, рН. Величезного розмаїття умов, які подаються біосферою бактеріям, відповідає різноманітність їх властивостей і адаптацій. Володіючи величезною чисельністю популяцій і виробленими еволюцією механізмами мінливості і дифузії генетичних детермінацій, більшість бактеріальних видів знаходиться в стані постійного адаптаційного руху відповідно до постійно мінливих умов середовища, Буль то організми або елементи неживої природи.

Не дивлячись на відносну простоту організації бактеріальної клітини та її незначний обсяг, вона має досить складними і досконалими механізмами молекулярних адаптацій, існування яких ще відносно недавно не можна було навіть припустити.

Важливим фактором еволюції бактерій зараз стає бурхливий розвиток біотехнологій і генної інженерії. Дослідження екології промислово важливих мікроорганізмів в умовах виробництв стає нагальною необхідністю.

Розглядаючи екологію бактерій, необхідно мати на увазі, що оня є не тільки мешканцями, а й творцями сучасної біосфери, а в даний час самі є екологічним чинником практичних для всіх живих організмів, з якими вони взаємодіють, як опосередковано, через процеси кругообігу елементів, так і безпосередньо будучи симбіонтом або паразитами.

Екологія бактерій - бурхливо розвивається наука, її прогрес визначається не тільки інтенсивністю проведення спеціальних екологічних досліджень, а й успіхами у всенх дуругіх областях мікробіології, а аткже у відповідних розділах генетики та молекулярної біології.

Крайня недостатність наявних до теперішнього часу знань про практично невичерпний різноманітності взаємодії бактерій з середовищем і організмами безсумнівна. Це дозволяє з впевненістю стверджувати, що в недалекому майбутньому чекають захоплюючі відкриття в області екологічної мікробіології.

Список літератури

  1. Вавилов С.І. Велика радянська енциклопедія. 2-е видання. М.: «БЕС», 1950

  2. Воробйов О.О., Кривошеїна Д.С. Основи імунології. М.: «Майстерність», 2001

  3. Гранів Б.В., Павленко П.В. Екологія бактерій. Ленінград: Вид-во ленінградського ун-ту, 1989

  4. Мішустін О.М., Ємцев Т.В. Мікробіологія. М.: «Москва - Агропромиздат», 1987

  5. Петровський Б.В. Велика медична енциклопедія. М.: Радянська енциклопедія, 1975

23


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
84.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Бактерії місця проживання будова процеси життєдіяльності значення 2
Бактерії місця проживання будова процеси життєдіяльності значен 2
Бактерії місця проживання будова процеси життєдіяльності значен
Харчові продукти у життєдіяльності людини і значення їх якостей
Серце та його топографія Будова та значення
Будова і значення ядра в клітині Типи поділу рослинних клітин
Правове регулювання безпеки життєдіяльності управління та нагляд за безпекою життєдіяльності
Правове регулювання безпеки життєдіяльності управління та нагляд за безпекою життєдіяльності 2
Будова і властивість матеріалів Кристалічна будова Вплив типу зв`язку на структуру і властивості
© Усі права захищені
написати до нас