Ορίστε τα βακτήρια. Ανάπτυξη και αναπαραγωγή βακτηρίων. Ποια είναι τα βακτήρια

Θεωρία προετοιμασίας για το μπλοκ Νο 4 της Ενιαίας Κρατικής Εξεταστικής Βιολογίας: με σύστημα και την ποικιλομορφία του οργανικού κόσμου.

Βακτήρια

Βακτήρια ανήκουν σε προκαρυωτικούς οργανισμούς που δεν έχουν πυρηνικές μεμβράνες, πλαστίδια, μιτοχόνδρια και άλλα μεμβρανικά οργανίδια. Χαρακτηρίζονται από την παρουσία ενός κυκλικού DNA. Το μέγεθος των βακτηρίων είναι αρκετά μικρό, 0,15-10 μικρά. Με βάση το σχήμα των κυττάρων, μπορούν να χωριστούν σε τρεις κύριες ομάδες: σφαιρικός , ή κόκκοι , ράβδος Και πτυχωτό . Τα βακτήρια, αν και ανήκουν σε προκαρυώτες, έχουν μια αρκετά πολύπλοκη δομή.

Δομή βακτηρίων

Το βακτηριακό κύτταρο καλύπτεται με πολλά εξωτερικά στρώματα. Το κυτταρικό τοίχωμα είναι απαραίτητο για όλα τα βακτήρια και είναι το κύριο συστατικό του βακτηριακού κυττάρου. Το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα δίνει σχήμα και ακαμψία και, επιπλέον, εκτελεί μια σειρά από σημαντικές λειτουργίες:

• προστατεύει το κύτταρο από βλάβες
• συμμετέχει στο μεταβολισμό
• πολοί παθογόνα βακτήριατοξικός
• συμμετέχει στη μεταφορά εξωτοξινών

Κύριο συστατικό κυτταρικό τοίχωμαΤα βακτήρια είναι πολυσακχαρίτες murein . Ανάλογα με τη δομή του κυτταρικού τοιχώματος, τα βακτήρια χωρίζονται σε δύο ομάδες: gram-θετικό (χρώση με Gram κατά την προετοιμασία παρασκευασμάτων για μικροσκόπηση) και αρνητικά κατά Gram (που δεν χρωματίζονται με αυτή τη μέθοδο) βακτήρια.

Μορφές βακτηρίων: 1 - μικροκόκκοι; 2 - διπλόκοκκοι και τετράκοκκοι. 3 - σαρκίνες. 4 - στρεπτόκοκκοι; 5 - σταφυλόκοκκοι; 6, 7 - ράβδοι ή βάκιλλοι. 8 - δονήσεις? 9 - σπιρίλια; 10 - σπειροχαίτες

Δομή ενός βακτηριακού κυττάρου: I - κάψουλα. 2 - κυτταρικό τοίχωμα. 3 - κυτταροπλασματική μεμβράνη.4 - νουκλεοειδές; 5 - κυτταρόπλασμα; 6 - χρωματοφόρα; 7 - θυλακοειδή. 8 - μεσόσωμα; 9 - ριβοσώματα. 10 - μαστίγια? II - βασικό σώμα. 12 - ήπιε? 13 - σταγόνες λίπους

Κυτταρικά τοιχώματα θετικών κατά Gram (α) και αρνητικών κατά Gram (β) βακτηρίων: 1 - μεμβράνη; 2 - βλεννοπεπτίδια (μουρεΐνη); 3 - λιποπρωτεΐνες και πρωτεΐνες

Σχέδιο της δομής της βακτηριακής κυτταρικής μεμβράνης: 1 - κυτταροπλασματική μεμβράνη. 2 - κυτταρικό τοίχωμα. 3 - μικροκάψουλα. 4 - κάψουλα? 5 - βλεννογόνο στρώμα

Επιτακτικός κυτταρικές δομέςβακτήρια - τρία:

1. νουκλεοειδές
2. ριβοσώματα
3. κυτταροπλασματική μεμβράνη (CPM)

Τα όργανα κίνησης των βακτηρίων είναι μαστίγια, από τα οποία μπορεί να υπάρχουν από 1 έως 50 ή περισσότερα. Οι κόκκοι χαρακτηρίζονται από την απουσία μαστιγίων. Τα βακτήρια έχουν την ικανότητα να κατευθύνουν μορφές κίνησης - ταξί.

Ταξίείναι θετικές εάν η κίνηση κατευθύνεται προς την πηγή του ερεθίσματος και αρνητικές όταν η κίνηση κατευθύνεται μακριά από αυτήν. Διακρίνονται οι παρακάτω τύποι ταξί.

Χημειοταξία- κίνηση με βάση τις διαφορές στη συγκέντρωση χημικάστο περιβάλλον.

Aerotaxis- για τη διαφορά στις συγκεντρώσεις οξυγόνου.

Όταν αντιδρούν στο φως και ένα μαγνητικό πεδίο, προκύπτουν αντίστοιχα φωτοταξίαΚαι μαγνητοταξία.

Ένα σημαντικό συστατικό στη δομή των βακτηρίων είναι τα παράγωγα πλασματική μεμβράνη- έπινε (λάχνες). Το Pili συμμετέχει στη σύντηξη βακτηρίων σε μεγάλα σύμπλοκα, στην προσκόλληση βακτηρίων στο υπόστρωμα και στη μεταφορά ουσιών.

Διατροφή βακτηρίων

Ανάλογα με το είδος της διατροφής, τα βακτήρια χωρίζονται σε δύο ομάδες: τα αυτότροφα και τα ετερότροφα. Τα αυτότροφα βακτήρια συνθέτουν οργανικές ουσίες από ανόργανες. Ανάλογα με την ενέργεια που χρησιμοποιούν τα αυτότροφα για τη σύνθεση οργανική ύλη, υπάρχουν φωτο- (πράσινα και μωβ βακτήρια θείου) και χημειοσυνθετικά βακτήρια (νιτροποιητικά βακτήρια, βακτήρια σιδήρου, άχρωμα βακτήρια θείου κ.λπ.). Τα ετερότροφα βακτήρια τρέφονται με έτοιμες οργανικές ουσίες νεκρών υπολειμμάτων (σαπρότροφοι) ή ζωντανών φυτών, ζώων και ανθρώπων (συμβίωσης).

Τα σαπρότροφα περιλαμβάνουν βακτήρια που σήψης και ζύμωσης. Οι πρώτοι διασπούν ενώσεις που περιέχουν άζωτο, οι δεύτερες - ενώσεις που περιέχουν άνθρακα. Και στις δύο περιπτώσεις απελευθερώνεται η απαραίτητη ενέργεια για τη ζωή τους.

Πρέπει να σημειωθεί μεγάλη σημασίαβακτήρια στον κύκλο του αζώτου. Μόνο τα βακτήρια και τα κυανοβακτήρια είναι ικανά να αφομοιώσουν το ατμοσφαιρικό άζωτο. Στη συνέχεια, τα βακτήρια πραγματοποιούν τις αντιδράσεις αμμωνοποίησης (αποσύνθεση πρωτεϊνών από νεκρή οργανική ύλη σε αμινοξέα, τα οποία στη συνέχεια απαμινώνονται σε αμμωνία και άλλες απλές ενώσεις που περιέχουν άζωτο), νιτροποίηση (η αμμωνία οξειδώνεται σε νιτρώδη και τα νιτρώδη σε νιτρικά). απονιτροποίηση (τα νιτρικά άλατα μειώνονται σε αέριο άζωτο).

Αναπνοή βακτηρίων

Ανάλογα με τον τύπο της αναπνοής, τα βακτήρια μπορούν να χωριστούν σε διάφορες ομάδες:

• υποχρεωτικά αερόβια: μεγαλώνουν με ελεύθερη πρόσβαση στο οξυγόνο
• προαιρετικά αναερόβια: αναπτύσσονται τόσο με πρόσβαση στο ατμοσφαιρικό οξυγόνο όσο και με την απουσία του
• υποχρεωτικά αναερόβια: αναπτύσσονται σε πλήρη απουσία οξυγόνου στο περιβάλλον

Αναπαραγωγή βακτηρίων

Τα βακτήρια αναπαράγονται με απλή δυαδική κυτταρική διαίρεση. Αυτό προηγείται από αυτοδιπλασιασμό (αντιγραφή) του DNA. Η εκβλάστηση εμφανίζεται ως εξαίρεση.

Σε ορισμένα βακτήρια, έχουν βρεθεί απλοποιημένες μορφές της σεξουαλικής διαδικασίας. Για παράδειγμα, στο E. coli, η σεξουαλική διαδικασία μοιάζει με σύζευξη, κατά την οποία μέρος του γενετικού υλικού μεταφέρεται από το ένα κύτταρο στο άλλο κατά την άμεση επαφή τους. Μετά από αυτό, τα κύτταρα διαχωρίζονται. Ο αριθμός των ατόμων ως αποτέλεσμα της σεξουαλικής διαδικασίας παραμένει ο ίδιος, αλλά λαμβάνει χώρα ανταλλαγή κληρονομικού υλικού, δηλ. συμβαίνει γενετικός ανασυνδυασμός.

Η δημιουργία σπορίων είναι χαρακτηριστικό μόνο μιας μικρής ομάδας βακτηρίων στην οποία είναι γνωστοί δύο τύποι σπορίων: ενδογενείς, που σχηματίζονται μέσα στο κύτταρο και μικροκύστεις, που σχηματίζονται από ολόκληρο το κύτταρο. Όταν σχηματίζονται σπόρια (μικροκύστες) στο βακτηριακό κύτταρο, η ποσότητα του ελεύθερου νερού μειώνεται, ενζυματική δραστηριότητα, ο πρωτοπλάστης συμπιέζεται και καλύπτεται με πολύ πυκνό κέλυφος. Τα σπόρια παρέχουν τη δυνατότητα μεταφοράς δυσμενείς συνθήκες. Αντέχουν σε παρατεταμένο στέγνωμα, θέρμανση πάνω από 100°C και ψύξη σχεδόν στο απόλυτο μηδέν. Στην κανονική τους κατάσταση, τα βακτήρια είναι ασταθή όταν ξηραίνονται, εκτίθενται σε απευθείας ακτίνες του ήλιου, αυξάνοντας τη θερμοκρασία στους 65-80°C κλπ. Κάτω από ευνοϊκές συνθήκες, τα σπόρια διογκώνονται και βλασταίνουν, σχηματίζοντας ένα νέο βλαστικό βακτηριακό κύτταρο.

Παρά τον συνεχή θάνατο των βακτηρίων (τρώγοντας τα από πρωτόζωα, η δράση των υψηλών και χαμηλές θερμοκρασίεςκαι άλλους δυσμενείς παράγοντες), αυτοί οι πρωτόγονοι οργανισμοί έχουν διατηρηθεί από την αρχαιότητα λόγω της ικανότητας γρήγορης αναπαραγωγής (ένα κύτταρο μπορεί να διαιρείται κάθε 20-30 λεπτά), του σχηματισμού σπορίων που είναι εξαιρετικά ανθεκτικά σε παράγοντες εξωτερικό περιβάλλονκαι την ευρεία διάδοσή τους.

Η αναπαραγωγή βακτηρίων με σχάση είναι η πιο κοινή μέθοδος αύξησης του μεγέθους ενός μικροβιακού πληθυσμού. Μετά τη διαίρεση, τα βακτήρια αναπτύσσονται στο αρχικό τους μέγεθος, κάτι που απαιτεί ορισμένες ουσίες (αυξητικοί παράγοντες).

Οι μέθοδοι αναπαραγωγής των βακτηρίων είναι διαφορετικές, αλλά τα περισσότερα από τα είδη τους έχουν μια μορφή ασεξουαλικής αναπαραγωγής με σχάση. Τα βακτήρια σπάνια αναπαράγονται με εκβλάστηση. Η σεξουαλική αναπαραγωγή βακτηρίων υπάρχει σε πρωτόγονη μορφή.

Ρύζι. 1. Η φωτογραφία δείχνει ένα βακτηριακό κύτταρο στο στάδιο της διαίρεσης.

Γενετική συσκευή βακτηρίων

Η γενετική συσκευή των βακτηρίων αντιπροσωπεύεται από ένα μόνο DNA - χρωμόσωμα. Το DNA είναι κλειστό σε κύκλο. Το χρωμόσωμα εντοπίζεται σε ένα νουκλεοτίδιο που δεν έχει μεμβράνη. Ένα βακτηριακό κύτταρο περιέχει πλασμίδια.

Νουκλεοειδές

Ένα νουκλεοειδές είναι ανάλογο ενός πυρήνα. Βρίσκεται στο κέντρο του κελιού. Περιέχει DNA, τον φορέα των κληρονομικών πληροφοριών σε διπλωμένη μορφή. Το μη τυλιγμένο DNA φτάνει σε μήκος το 1 mm. Η πυρηνική ουσία ενός βακτηριακού κυττάρου δεν έχει μεμβράνη, πυρήνα ή σύνολο χρωμοσωμάτων και δεν διαιρείται με μίτωση. Πριν από τη διαίρεση, το νουκλεοτίδιο διπλασιάζεται. Κατά τη διαίρεση, ο αριθμός των νουκλεοτιδίων αυξάνεται σε 4.

Ρύζι. 2. Η φωτογραφία δείχνει ένα βακτηριακό κύτταρο σε μια τομή. Ένα νουκλεοτίδιο είναι ορατό στο κεντρικό τμήμα.

Πλασμίδια

Τα πλασμίδια είναι αυτόνομα μόρια διπλωμένα σε έναν δακτύλιο δίκλωνου DNA. Η μάζα τους είναι σημαντικά μικρότερη από τη μάζα ενός νουκλεοτιδίου. Παρά το γεγονός ότι οι κληρονομικές πληροφορίες κωδικοποιούνται στο DNA των πλασμιδίων, δεν είναι ζωτικής σημασίας και απαραίτητες για το βακτηριακό κύτταρο.

Ρύζι. 3. Η φωτογραφία δείχνει ένα βακτηριακό πλασμίδιο.

Στάδια διαίρεσης

Αφού επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο μέγεθος που χαρακτηρίζει ένα ενήλικο κύτταρο, ξεκινούν μηχανισμοί διαίρεσης.

Αντιγραφή DNA

Η αντιγραφή του DNA προηγείται της κυτταρικής διαίρεσης. Τα μεσώματα (πτυχές της κυτταροπλασματικής μεμβράνης) συγκρατούν το DNA μέχρι να ολοκληρωθεί η διαδικασία διαίρεσης (αντιγραφής).

Η αντιγραφή του DNA πραγματοποιείται με τη βοήθεια των ενζύμων DNA πολυμεράσες. Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής, οι δεσμοί υδρογόνου στο δίκλωνο DNA σπάνε, με αποτέλεσμα να σχηματίζονται δύο μονόκλωνα θυγατρικά DNA από ένα DNA. Στη συνέχεια, όταν τα θυγατρικά DNA έχουν πάρει τη θέση τους στα διαχωρισμένα θυγατρικά κύτταρα, αποκαθίστανται.

Μόλις ολοκληρωθεί η αντιγραφή του DNA, εμφανίζεται μια συστολή ως αποτέλεσμα της σύνθεσης, διαιρώντας το κύτταρο στο μισό. Πρώτα, το νουκλεοτίδιο υφίσταται διαίρεση και μετά το κυτταρόπλασμα. Η σύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος ολοκληρώνει τη διαίρεση.

Ρύζι. 4. Σχέδιο διαίρεσης βακτηριακών κυττάρων.

Ανταλλαγή τμημάτων DNA

Στον Bacillus subtilis, η διαδικασία αντιγραφής του DNA τελειώνει με την ανταλλαγή δύο τμημάτων DNA.

Μετά την κυτταρική διαίρεση, σχηματίζεται μια γέφυρα μέσω της οποίας το DNA ενός κυττάρου περνά σε ένα άλλο. Στη συνέχεια, και τα δύο DNA είναι αλληλένδετα. Ορισμένα τμήματα και των δύο DNA κολλούν μεταξύ τους. Στις θέσεις προσκόλλησης, ανταλλάσσονται τμήματα DNA. Ένα από τα DNA πηγαίνει κατά μήκος του βραχυκυκλωτήρα πίσω στο πρώτο κελί.

Ρύζι. 5. Παραλλαγή ανταλλαγής DNA σε Bacillus subtilis.

Τύποι βακτηριακών κυτταρικών διαιρέσεων

Εάν η κυτταρική διαίρεση προηγείται της διαδικασίας διαχωρισμού, τότε σχηματίζονται πολυκύτταρες ράβδοι και κόκκοι.

Με τη σύγχρονη κυτταρική διαίρεση, σχηματίζονται δύο ολόκληρα θυγατρικά κύτταρα.

Εάν το νουκλεοτίδιο διαιρείται ταχύτερα από το ίδιο το κύτταρο, τότε σχηματίζονται πολυνουκλεοτιδικά βακτήρια.

Μέθοδοι διαχωρισμού βακτηρίων

Διαίρεση με σπάσιμο

Η διαίρεση με σπάσιμο είναι χαρακτηριστικό των βακίλλων του άνθρακα. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαίρεσης, τα κύτταρα σπάνε στα σημεία σύνδεσης, σπάζοντας τις κυτταροπλασματικές γέφυρες. Στη συνέχεια απωθούνται μεταξύ τους, σχηματίζοντας αλυσίδες.

Συρόμενο τμήμα

Με τον ολισθαίνοντα διαχωρισμό, μετά τη διαίρεση το κελί αποσπάται και, όπως ήταν, ολισθαίνει κατά μήκος της επιφάνειας ενός άλλου κυττάρου. Αυτή η μέθοδοςο διαχωρισμός είναι χαρακτηριστικός ορισμένων μορφών Escherichia.

Split split

Με την τέμνουσα διαίρεση, ένα από τα διαιρεμένα κελιά με το ελεύθερο άκρο του περιγράφει ένα τόξο κύκλου, το κέντρο του οποίου είναι το σημείο επαφής του με ένα άλλο κύτταρο, σχηματίζοντας ένα ρωμαϊκό quinque ή σφηνοειδή (Corynebacterium diphtheria, Listeria).

Ρύζι. 6. Η φωτογραφία δείχνει βακτήρια σε σχήμα ράβδου που σχηματίζουν αλυσίδες (βάκιλοι του άνθρακα).

Ρύζι. 7. Η φωτογραφία δείχνει μια συρόμενη μέθοδο διαχωρισμού coli.

Ρύζι. 8. Η μέθοδος διαχωρισμού διαχωρισμού κορυνοβακτηρίων.

Τύπος βακτηριακών συστάδων μετά τη διαίρεση

Οι ομάδες διαιρούμενων κυττάρων έχουν ποικίλα σχήματα, τα οποία εξαρτώνται από την κατεύθυνση του επιπέδου διαίρεσης.

Σφαιρικά βακτήριατακτοποιημένα ένα-ένα, δύο-δύο (διπλόκοκκοι), σε πακέτα, σε αλυσίδες ή σαν τσαμπιά σταφύλια. Βακτήρια σε σχήμα ράβδου - σε αλυσίδες.

Σπειροειδή βακτήρια- χαοτικό.

Ρύζι. 9. Στη φωτογραφία φαίνονται μικροκόκκοι. Είναι στρογγυλά, λεία και έχουν λευκό, κίτρινο και κόκκινο χρώμα. Στη φύση, οι μικροκόκκοι είναι πανταχού παρόντες. Ζουν σε διαφορετικές κοιλότητες ανθρώπινο σώμα.

Ρύζι. 10. Στη φωτογραφία υπάρχουν βακτήρια διπλόκοκκου - Streptococcus pneumoniae.

Ρύζι. 11. Η φωτογραφία δείχνει βακτήρια Sarcina. Τα κοκκοειδή βακτήρια συγκεντρώνονται σε πακέτα.

Ρύζι. 12. Η φωτογραφία δείχνει βακτήρια στρεπτόκοκκου (από το ελληνικό «στρεπτός» - αλυσίδα). Τακτοποιημένα σε αλυσίδες. Είναι αιτιολογικοί παράγοντες μιας σειράς ασθενειών.

Ρύζι. 13. Στη φωτογραφία τα βακτήρια είναι «χρυσοί» σταφυλόκοκκοι. Τακτοποιημένα σαν «τσαμπιά σταφύλια». Οι συστάδες έχουν χρυσαφί χρώμα. Είναι αιτιολογικοί παράγοντες μιας σειράς ασθενειών.

Ρύζι. 14. Στη φωτογραφία, τα κουλουριασμένα βακτήρια Leptospira είναι οι αιτιολογικοί παράγοντες πολλών ασθενειών.

Ρύζι. 15. Η φωτογραφία δείχνει βακτήρια σε σχήμα ράβδου του γένους Vibrio.

Ρυθμός διαίρεσης βακτηρίων

Ο ρυθμός διαίρεσης των βακτηρίων είναι εξαιρετικά υψηλός. Κατά μέσο όρο, ένα βακτηριακό κύτταρο διαιρείται κάθε 20 λεπτά. Μέσα σε μία μόνο μέρα, ένα κύτταρο σχηματίζει 72 γενιές απογόνων. Το Mycobacterium tuberculosis διαιρείται αργά. Η όλη διαδικασία διαίρεσης τους διαρκεί περίπου 14 ώρες.

Ρύζι. 16. Η φωτογραφία δείχνει τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης του στρεπτόκοκκου.

Σεξουαλική αναπαραγωγή βακτηρίων

Το 1946, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τη σεξουαλική αναπαραγωγή σε μια πρωτόγονη μορφή. Σε αυτή την περίπτωση, δεν σχηματίζονται γαμέτες (αρσενικά και θηλυκά αναπαραγωγικά κύτταρα), αλλά μερικά κύτταρα ανταλλάσσουν γενετικό υλικό ( γενετικός ανασυνδυασμός).

Ως αποτέλεσμα λαμβάνει χώρα μεταφορά γονιδίου σύζευξη- μονοκατευθυντική μεταφορά μέρους της γενετικής πληροφορίας στη φόρμα πλασμίδιακατά την επαφή των βακτηριακών κυττάρων.

Τα πλασμίδια είναι μικρά μόρια DNA. Δεν σχετίζονται με το γονιδίωμα του χρωμοσώματος και μπορούν να διπλασιαστούν αυτόνομα. Τα πλασμίδια περιέχουν γονίδια που αυξάνουν την αντίσταση των βακτηριακών κυττάρων σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες. Τα βακτήρια συχνά περνούν αυτά τα γονίδια το ένα στο άλλο. Σημειώνεται επίσης η μεταφορά γενετικών πληροφοριών σε βακτήρια άλλου είδους.

Ελλείψει μιας αληθινής σεξουαλικής διαδικασίας, είναι η σύζευξη που παίζει τεράστιο ρόλο στην ανταλλαγή χρήσιμων χαρακτηριστικών. Έτσι μεταδίδεται η ικανότητα των βακτηρίων να παρουσιάζουν ανθεκτικότητα στα φάρμακα. Η μεταφορά της αντοχής στα αντιβιοτικά μεταξύ πληθυσμών που προκαλούν ασθένειες είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη για την ανθρωπότητα.

Ρύζι. 17. Στη φωτογραφία φαίνεται η στιγμή της σύζευξης δύο E. coli.

Φάσεις ανάπτυξης βακτηριακού πληθυσμού

Όταν εμβολιάζεται σε ένα θρεπτικό μέσο, ​​η ανάπτυξη του βακτηριακού πληθυσμού περνάει από διάφορες φάσεις.

Αρχική φάση

Η αρχική φάση είναι η περίοδος από τη στιγμή της σποράς έως την ανάπτυξή τους. Κατά μέσο όρο, η αρχική φάση διαρκεί 1 - 2 ώρες.

Φάση καθυστέρησης αναπαραγωγής

Αυτή είναι η φάση της εντατικής βακτηριακής ανάπτυξης. Η διάρκειά του είναι περίπου 2 ώρες. Εξαρτάται από την ηλικία της καλλιέργειας, την περίοδο προσαρμογής, την ποιότητα του θρεπτικού μέσου κ.λπ.

Λογαριθμική φάση

Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, υπάρχει μια κορύφωση του ρυθμού αναπαραγωγής και αύξησης του βακτηριακού πληθυσμού. Η διάρκειά του είναι 5 - 6 ώρες.

Αρνητική φάση επιτάχυνσης

Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, παρατηρείται μείωση του ρυθμού αναπαραγωγής, ο αριθμός των βακτηρίων που διαιρούνται μειώνεται και ο αριθμός των νεκρών βακτηρίων αυξάνεται. Ο λόγος της αρνητικής επιτάχυνσης είναι η εξάντληση του θρεπτικού μέσου. Η διάρκειά του είναι περίπου 2 ώρες.

Στατική μέγιστη φάση

Κατά τη στατική φάση σημειώνεται ισάριθμος νεκρός και νεοσύστατα άτομα. Η διάρκειά του είναι περίπου 2 ώρες.

Φάση επιτάχυνσης θανάτου

Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, ο αριθμός των νεκρών κυττάρων σταδιακά αυξάνεται. Η διάρκειά του είναι περίπου 3 ώρες.

Φάση λογαριθμικού θανάτου

Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, τα βακτηριακά κύτταρα πεθαίνουν σταθερή ταχύτητα. Η διάρκειά του είναι περίπου 5 ώρες.

Φάση μείωσης ρυθμού

Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, τα υπόλοιπα ζωντανά βακτηριακά κύτταρα εισέρχονται σε κατάσταση αδράνειας.

Ρύζι. 18. Το σχήμα δείχνει την καμπύλη ανάπτυξης ενός βακτηριακού πληθυσμού.

Ρύζι. 19. Στη φωτογραφία, μια αποικία Pseudomonas aeruginosa είναι γαλαζοπράσινη, μια αποικία μικροκόκκων κίτρινοςΟι αποικίες του βακτηριδίου prodigiosum έχουν κόκκινο χρώμα και οι αποικίες Bacteroides niger έχουν μαύρο χρώμα.

Ρύζι. 20. Η φωτογραφία δείχνει μια αποικία βακτηρίων. Κάθε αποικία είναι απόγονος ενός μόνο κυττάρου. Σε μια αποικία, ο αριθμός των κυττάρων είναι σε εκατομμύρια. Η αποικία μεγαλώνει σε 1 - 3 ημέρες.

Διαίρεση μαγνητικά ευαίσθητων βακτηρίων

Στη δεκαετία του 1970 ανακαλύφθηκαν βακτήρια που ζούσαν στις θάλασσες και είχαν μια αίσθηση μαγνητισμού. Ο μαγνητισμός επιτρέπει σε αυτά τα καταπληκτικά πλάσματα να πλοηγούνται κατά μήκος των γραμμών μαγνητικό πεδίοΓη και βρες θείο, οξυγόνο και άλλες ουσίες που χρειάζεται τόσο πολύ. Η «πυξίδα» τους αντιπροσωπεύεται από μαγνητοσώματα, τα οποία αποτελούνται από έναν μαγνήτη. Κατά τη διαίρεση, τα μαγνητικά ευαίσθητα βακτήρια διαιρούν την πυξίδα τους. Σε αυτή την περίπτωση, η στένωση κατά τη διαίρεση γίνεται σαφώς ανεπαρκής, έτσι το βακτηριακό κύτταρο κάμπτεται και κάνει ένα απότομο κάταγμα.

Ρύζι. 21. Η φωτογραφία δείχνει τη στιγμή της διαίρεσης ενός μαγνητικά ευαίσθητου βακτηρίου.

Βακτηριακή ανάπτυξη

Όταν ένα βακτηριακό κύτταρο αρχίζει να διαιρείται, δύο μόρια DNA διαχωρίζονται σε διαφορετικά άκρακύτταρα. Στη συνέχεια, το κελί χωρίζεται σε δύο ίσα μέρη, τα οποία χωρίζονται το ένα από το άλλο και αυξάνονται στο αρχικό τους μέγεθος. Η ταχύτητα διαίρεσης πολλών βακτηρίων είναι κατά μέσο όρο 20 - 30 λεπτά. Μέσα σε μία μόνο μέρα, ένα κύτταρο σχηματίζει 72 γενιές απογόνων.

Η μάζα των κυττάρων στη διαδικασία ανάπτυξης και ανάπτυξης απορροφάται γρήγορα θρεπτικά συστατικάαπό περιβάλλο. Αυτό διευκολύνεται από ευνοϊκούς περιβαλλοντικούς παράγοντες - καθεστώς θερμοκρασίας, επαρκή ποσότητα θρεπτικών συστατικών, το απαιτούμενο pH του περιβάλλοντος. Τα αερόβια κύτταρα απαιτούν οξυγόνο. Είναι επικίνδυνο για τα αναερόβια. Ωστόσο, στη φύση δεν υπάρχει απεριόριστος πολλαπλασιασμός βακτηρίων. Ηλιοφάνεια, ξηρός αέρας, έλλειψη τροφής, υψηλή θερμοκρασίαπεριβαλλοντικοί και άλλοι παράγοντες έχουν επιζήμια επίδραση στο βακτηριακό κύτταρο.

Ρύζι. 22. Η φωτογραφία δείχνει τη στιγμή της κυτταρικής διαίρεσης.

Αυξητικοί παράγοντες

Για την ανάπτυξη βακτηρίων είναι απαραίτητες ορισμένες ουσίες (αυξητικοί παράγοντες), μερικές από τις οποίες συντίθενται από το ίδιο το κύτταρο, κάποιες από τις οποίες προέρχονται από το περιβάλλον. Η ανάγκη για αυξητικούς παράγοντες είναι διαφορετική για όλα τα βακτήρια.

Η ανάγκη για αυξητικούς παράγοντες είναι σταθερό σημάδι, το οποίο καθιστά δυνατή τη χρήση του για την αναγνώριση βακτηρίων, την προετοιμασία των μέσων καλλιέργειας και τη χρήση του στη βιοτεχνολογία.

Βακτηριακοί αυξητικοί παράγοντες (βακτηριακές βιταμίνες) - χημικά στοιχεία, τα περισσότερα από τα οποία είναι υδατοδιαλυτές βιταμίνεςομάδα Β. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει επίσης βάσεις αιμίνης, χολίνης, πουρίνης και πυριμιδίνης και άλλα αμινοξέα. Ελλείψει αυξητικών παραγόντων, εμφανίζεται βακτηριοστάση.

Τα βακτήρια χρησιμοποιούν αυξητικούς παράγοντες σε ελάχιστες ποσότητες και αμετάβλητα. Ορισμένες χημικές ουσίες αυτής της ομάδας αποτελούν μέρος των κυτταρικών ενζύμων.

Ρύζι. 23. Η φωτογραφία δείχνει τη στιγμή της διαίρεσης ενός βακτηρίου σε σχήμα ράβδου.

Οι πιο σημαντικοί παράγοντες ανάπτυξης βακτηρίων

• Βιταμίνη Β1 (θειαμίνη). Συμμετέχει στο μεταβολισμό των υδατανθράκων.
• Βιταμίνη Β2" (ριβοφλαβίνη). Συμμετέχει σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.
• Παντοθενικό οξύείναι συστατικό του συνενζύμου Α.
• Βιταμίνη Β6 (πυριδοξίνη). Συμμετέχει στο μεταβολισμό των αμινοξέων.
• Βιταμίνες Β12(Οι κοβαλαμίνες είναι ουσίες που περιέχουν κοβάλτιο). Παίρνουν ενεργό μέρος στη σύνθεση νουκλεοτιδίων.
• Φολικό οξύ. Μερικά από τα παράγωγά του αποτελούν μέρος ενζύμων που καταλύουν τη σύνθεση βάσεων πουρίνης και πυριμιδίνης, καθώς και ορισμένων αμινοξέων.
• Βιοτίνη. Συμμετέχει στο μεταβολισμό του αζώτου και επίσης καταλύει τη σύνθεση ακόρεστων λιπαρά οξέα.
• Βιταμίνη PP(νικοτινικό οξύ). Συμμετέχει σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, στο σχηματισμό ενζύμων και στο μεταβολισμό των λιπιδίων και των υδατανθράκων.
• Βιταμίνη Η(παρα-αμινοβενζοϊκό οξύ). Είναι ένας αυξητικός παράγοντας για πολλά βακτήρια, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που κατοικούν στο ανθρώπινο έντερο. Το φολικό οξύ συντίθεται από το παρα-αμινοβενζοϊκό οξύ.
• Δίδυμος. Είναι συστατικό ορισμένων ενζύμων που συμμετέχουν σε αντιδράσεις οξείδωσης.
• Kholin. Συμμετέχει στις αντιδράσεις της λιπιδικής σύνθεσης του κυτταρικού τοιχώματος. Είναι προμηθευτής μεθυλομάδας στη σύνθεση αμινοξέων.
• Βάσεις πουρίνης και πυριμιδίνης(αδενίνη, γουανίνη, ξανθίνη, υποξανθίνη, κυτοσίνη, θυμίνη και ουρακίλη). Οι ουσίες χρειάζονται κυρίως ως συστατικά νουκλεϊκών οξέων.
• Αμινοξέα. Αυτές οι ουσίες είναι συστατικά των πρωτεϊνών των κυττάρων.

Απαίτηση για αυξητικούς παράγοντες ορισμένων βακτηρίων

AuxotrophsΓια να εξασφαλιστεί η ζωή, απαιτούν την παροχή χημικών από το εξωτερικό. Για παράδειγμα, τα κλωστρίδια δεν είναι σε θέση να συνθέσουν λεκιθίνη και τυροσίνη. Οι σταφυλόκοκκοι απαιτούν την παροχή λεκιθίνης και αργινίνης. Οι στρεπτόκοκκοι απαιτούν την παροχή λιπαρών οξέων - συστατικών των φωσφολιπιδίων. Πρέπει να παρέχονται Corynebacteria και Shigella νικοτινικό οξύ. Staphylococcus aureus, ο πνευμονιόκοκκος και η βρουκέλλα απαιτούν βιταμίνη Β1. Στρεπτόκοκκοι και βάκιλοι τετάνου - σε παντοθενικό οξύ.

Πρωτότροφοισυνθέτουν ανεξάρτητα τις απαραίτητες ουσίες.

Ρύζι. 24. Διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες έχουν διαφορετικές επιπτώσεις στην ανάπτυξη βακτηριακών αποικιών. Στα αριστερά υπάρχει σταθερή ανάπτυξη με τη μορφή ενός κύκλου που διαστέλλεται αργά. Δεξιά - ταχεία ανάπτυξημε τη μορφή «αποδράσεων».

Η μελέτη της ανάγκης των βακτηρίων για αυξητικούς παράγοντες επιτρέπει στους επιστήμονες να αποκτήσουν μια μεγάλη μικροβιακή μάζα, τόσο απαραίτητη για την παρασκευή αντιμικροβιακών φαρμάκων, ορών και εμβολίων.

Διαβάστε περισσότερα για τα βακτήρια στα άρθρα:

Ο πολλαπλασιασμός των βακτηρίων είναι ένας μηχανισμός για την αύξηση του αριθμού των μικροβιακών πληθυσμών. Η βακτηριακή διαίρεση είναι η κύρια μέθοδος αναπαραγωγής. Μετά τη διαίρεση, τα βακτήρια πρέπει να φτάσουν σε μέγεθος ενήλικα. Τα βακτήρια αναπτύσσονται απορροφώντας γρήγορα θρεπτικά συστατικά από το περιβάλλον τους. Η ανάπτυξη απαιτεί ορισμένες ουσίες (αυξητικούς παράγοντες), μερικές από τις οποίες συντίθενται από το ίδιο το βακτηριακό κύτταρο και μερικές από τις οποίες προέρχονται από το περιβάλλον.

Τα οποία δεν έχουν πυρήνα. Τα περισσότερα βακτήρια είναι ετερότροφα, αλλά υπάρχουν και αυτότροφα. Αναπαράγονται με διαίρεση. Όταν συμβαίνουν δυσμενείς συνθήκες, ορισμένα βακτήρια σχηματίζουν σπόρια.

Τα βακτήρια φαίνονται μόνο μέσω μικροσκοπίου, γι' αυτό και ονομάζονται μικροοργανισμοί. Οι μικροοργανισμοί μελετώνται από την επιστήμη της μικροβιολογίας. Ο κλάδος της μικροβιολογίας που μελετά τα βακτήρια ονομάζεται βακτηριολογία.

Ο πρώτος που είδε και περιέγραψε τα βακτήρια ήταν ο Ολλανδός φυσιοδίφης Anthony van Leeuwen Hoek (1632-1723). Έμαθε να αλέθει γυαλί και να φτιάχνει φακούς. Ο Leeuwenhoek κατασκεύασε περισσότερα από 400 μικροσκόπια και ανακάλυψε τον κόσμο των μικροσκοπικών οργανισμών - βακτηρίων και πρωτιστών.

Όταν ακούμε για βακτήρια, τις περισσότερες φορές φανταζόμαστε πονόλαιμοςή ούλα, παρά το γεγονός ότι μόνο μικρό μέροςβακτήρια προκαλούν ασθένειες. Οι περισσότεροι από αυτούς τους οργανισμούς εκτελούν άλλα σημαντικές λειτουργίες.

Αρχίζουμε να ερχόμαστε σε επαφή με βακτήρια από τις πρώτες ώρες της ζωής. Πολλά από αυτά ζουν συνεχώς στην επιφάνεια του ανθρώπινου δέρματος. Υπάρχουν ακόμη περισσότερα από αυτά στα δόντια, τα ούλα, τη γλώσσα και τα τοιχώματα του στόματος. Υπάρχουν περισσότερα βακτήρια στο στόμα σας από ό,τι άνθρωποι στη Γη! Αλλά ο μεγαλύτερος αριθμός από αυτούς ζει στα έντερα - έως και 5 κιλά σε έναν ενήλικα.

Τα βακτήρια βρίσκονται παντού: στο νερό, στο έδαφος, στον αέρα, στους φυτικούς ιστούς, στο σώμα των ζώων και των ανθρώπων. Ζουν όπου βρίσκουν αρκετή τροφή, υγρασία και ευνοϊκές θερμοκρασίες (10-40 ° C). Τα περισσότερα από αυτά απαιτούν οξυγόνο. Υπάρχουν επίσης βακτήρια που ζουν σε θερμές πηγές (με θερμοκρασία 60-90 ° C), εξαιρετικά αλμυρά σώματα νερού, σε ηφαιστειακές οπές, βαθιά στους ωκεανούς όπου το φως του ήλιου δεν διεισδύει. Ακόμη και στις πιο κρύες περιοχές (Ανταρκτική) και στις ψηλότερες βουνοκορφές, ζουν βακτήρια.

ΣΕ διαφορετικά μέρηΒρίσκονται διάφοροι αριθμοί βακτηρίων. Υπάρχουν λιγότερα από αυτά στον αέρα, ειδικά σε φυσικές συνθήκες. Και σε πολυσύχναστα μέρη, όπως κινηματογράφους, σιδηροδρομικούς σταθμούς και αίθουσες διδασκαλίας, υπάρχουν πολύ περισσότερα από αυτά. Επομένως, είναι απαραίτητο να αερίζετε συχνά τους χώρους.

Στα νερά των ποταμών, ειδικά κοντά σε μεγάλες πόλεις, μπορεί να υπάρχουν πολλά βακτήρια - έως και αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες ανά 1 mm3. Επομένως, δεν πρέπει να πίνετε ακατέργαστο νερό από ανοιχτές δεξαμενές. Υπάρχουν πολλά βακτήρια στα νερά των θαλασσών και των ωκεανών.

Υπάρχουν ακόμη περισσότερα βακτήρια στο έδαφος - έως και 100 εκατομμύρια ανά 1 g χούμου (γόνιμη στιβάδα εδάφους).

Τα βακτήρια είναι πολύ μικροί οργανισμοί. Τα μεγαλύτερα βακτήρια φαίνονται κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός.

Για να εξοικειωθείτε με τα μικρότερα, απαιτείται ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (Εικ. 7).

Τα περισσότερα από τα βακτήρια που κατοικούν στο σπίτι και στο σώμα μας έχουν τη μορφή μπάλες, ράβδους και σπείρες. Τα σφαιρικά βακτήρια ονομάζονται κόκκοι, τα βακτήρια σε σχήμα ράβδου ονομάζονται βάκιλλοι και τα σπειροειδή βακτήρια ονομάζονται σπειρίλα (Εικ. 9). Μερικά βακτήρια σχηματίζουν αλυσίδες, που βρίσκονται το ένα κοντά στο άλλο.

Εξετάστε τη δομή ενός βακτηριακού κυττάρου στο Σχήμα 10. Περιλαμβάνει κυτταρόπλασμα, που περιβάλλεται από μια κυτταροπλασματική μεμβράνη και μια κυτταρική μεμβράνη (κυτταρικό τοίχωμα). Το κέλυφος δίνει στο βακτήριο ένα συγκεκριμένο σχήμα και χρησιμεύει ως προστασία από δυσμενείς συνθήκες.

Πρόσθετη προστασία για πολλά βακτήρια θα παρέχεται από το στρώμα βλέννας που βρίσκεται στο εξωτερικό του κελύφους. Η επιφάνεια του βακτηριακού κυττάρου καλύπτεται από πολυάριθμες λάχνες, οι οποίες είναι κοίλες αποφύσεις της κυτταροπλασματικής μεμβράνης. Ορισμένα βακτήρια έχουν ένα ή περισσότερα νηματοειδή μαστίγια.

Η κύρια διαφορά μεταξύ των βακτηρίων είναι η απουσία πυρήνα, δηλαδή είναι προκαρυώτες.

Σε αυτή τη βάση είναι που χωρίζονται σε ένα ξεχωριστό βασίλειο. Το πυρηνικό υλικό των βακτηρίων είναι το βακτηριακό χρωμόσωμα: μεταφέρει κληρονομικές πληροφορίες.

Τα περισσότερα βακτήρια είναι ετερότροφα. Καταναλώνουν έτοιμες οργανικές ουσίες. Η τροφή τους είναι ζωντανοί και νεκροί οργανισμοί, ανθρώπινα τρόφιμα, λύματα κ.λπ.

Σαπρότροφοι

Ορισμένα ετερότροφα βακτήρια χρησιμοποιούν οργανικές ουσίες από νεκρά σώματα ή εκκρίσεις ζωντανών οργανισμών. Πρόκειται για σαπρότροφους (από το ελληνικό σάπρος - σάπιος και τροφός - διατροφή).

Υπάρχουν επίσης αυτοτροφικά βακτήρια. Είναι ικανά να σχηματίζουν οργανικές ουσίες από ανόργανες ( διοξείδιο του άνθρακα, νερό, υδρόθειο κ.λπ.). Τα αυτοτροφικά φωτοσυνθετικά βακτήρια έχουν στα κύτταρά τους βακτηριακή χλωροφύλλη, με την οποία σχηματίζουν οργανικές ουσίες υπό την επίδραση της ηλιακής ενέργειας.

Κυανοβακτήρια

Ένα παράδειγμα αυτότροφων βακτηρίων είναι τα κυανοβακτήρια. Φτιάχνουν τα δικά τους τρόφιμα από διοξείδιο του άνθρακα και νερό όταν εκτίθενται σε ηλιακό φως. Ταυτόχρονα, απελευθερώνουν οξυγόνο, εμπλουτίζοντας τον βιότοπό τους.

Τα βακτήρια αναπαράγονται με διαίρεση. Σε αυτή την περίπτωση, από ένα μητρικό κύτταρο σχηματίζονται δύο θυγατρικά κύτταρα, παρόμοια με το μητρικό. Κάτω από ευνοϊκές συνθήκες (επαρκής διατροφή, υγρασία και θερμοκρασία από 10 έως 30 ° C), τα βακτήρια μπορούν να διαιρούνται κάθε 20-30 λεπτά, οπότε ο αριθμός τους αυξάνεται πολύ γρήγορα. Υλικό από τον ιστότοπο

Εάν τα βακτήρια καλλιεργούνται (αναπτύσσονται) σε θρεπτικό υπόστρωμα υπό ευνοϊκές συνθήκες, πολλαπλασιάζονται πολύ γρήγορα και σχηματίζουν αποικίες έως και 4 δισεκατομμυρίων κυττάρων. Αποικίες βακτηρίων ορισμένους τύπουςέχουν χαρακτηριστικά περιγράμματα και χρωματισμό (Εικ. 8). Ανάλογα με τον τύπο των αποικιών, μπορείτε να προσδιορίσετε την παρουσία ορισμένων βακτηρίων σε ένα συγκεκριμένο υλικό.

Μερικά βακτήρια κινούνται χρησιμοποιώντας μαστίγια. Η βάση του μαστιγίου περιστρέφεται, και φαίνεται να βιδώνεται στο μέσο, ​​εξασφαλίζοντας την κίνηση του βακτηρίου. Τα περισσότερα βακτήρια κινούνται παθητικά: άλλα με τη βοήθεια ρευμάτων αέρα, άλλα με τη ροή του νερού. Έτσι διανέμονται.

Κάτω από δυσμενείς συνθήκες (έλλειψη τροφής, υγρασία, απότομες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας), τα βακτήρια μπορούν να μετατραπούν σε σπόρια. Το κυτταρόπλασμα κοντά στο βακτηριακό χρωμόσωμα γίνεται πιο πυκνό. Γύρω του σχηματίζεται ένα πολύ δυνατό κέλυφος. Τα σπόρια που σχηματίζονται με αυτόν τον τρόπο μπορούν να υπάρχουν για εκατοντάδες χρόνια (Εικ. 11).

Το βασίλειο "Βακτήρια" αποτελείται από βακτήρια και γαλαζοπράσινα φύκια, γενικά χαρακτηριστικάπου έγκειται στο μικρό μέγεθος και την απουσία ενός πυρήνα που χωρίζεται από μια μεμβράνη από το κυτταρόπλασμα.

Ποια είναι τα βακτήρια

Μεταφρασμένο από τα ελληνικά "βακτηρίδιο" σημαίνει ραβδί. Ως επί το πλείστον, τα μικρόβια είναι αόρατα με γυμνό μάτι μονοκύτταροι οργανισμοί, αναπαραγωγή με διαίρεση.

Ποιος τους ανακάλυψε

Για πρώτη φορά δείτε τους μικρότερους μονοκύτταρους οργανισμούς σπιτικό μικροσκόπιοΈνας εξερευνητής από την Ολλανδία που έζησε τον 17ο αιώνα, ο Anthony Van Leeuwenhoek, κατάφερε να το κάνει αυτό. Μελέτη τον κόσμο γύρω μαςμέσα από τον μεγεθυντικό φακό ενός μεγεθυντικού φακού ξεκίνησε ενώ εργαζόταν σε ένα κατάστημα ψιλικών.

Anthony Van Leeuwenhoek (1632 - 1723)

Ο Leeuwenhoek επικεντρώθηκε στη συνέχεια στην κατασκευή φακών ικανών να μεγεθύνουν έως και 300 φορές. Σε αυτά, εξέτασε τους μικρότερους μικροοργανισμούς, περιγράφοντας τις πληροφορίες που έλαβε και μεταφέροντας αυτό που είδε στο χαρτί.

Το 1676, ο Leeuwenhoek ανακάλυψε και παρουσίασε πληροφορίες για μικροσκοπικά πλάσματα, στα οποία έδωσε το όνομα «ζώα».

Τι τρώνε;

Οι μικρότεροι μικροοργανισμοί υπήρχαν στη Γη πολύ πριν από την εμφάνιση των ανθρώπων. Έχουν μια πανταχού παρούσα κατανομή, τρέφονται με βιολογικά τρόφιμα και ανόργανες ουσίες.

Με βάση τις μεθόδους αφομοίωσης των θρεπτικών συστατικών, τα βακτήρια χωρίζονται συνήθως σε αυτότροφα και ετερότροφα.Για την ύπαρξη και την ανάπτυξη, τα ετερότροφα χρησιμοποιούν απόβλητα από την οργανική αποσύνθεση ζωντανών οργανισμών.

Εκπρόσωποι βακτηρίων

Οι βιολόγοι έχουν εντοπίσει περίπου 2.500 ομάδες διαφορετικών βακτηρίων.

Ανάλογα με τη μορφή τους χωρίζονται σε:

• Κόκκοι που έχουν σφαιρικά περιγράμματα.
• βάκιλλοι - σε σχήμα ράβδου.
• δονήσεις που έχουν καμπύλες?
• σπιρίλα - σπειροειδής μορφή.
• στρεπτόκοκκοι, που αποτελούνται από αλυσίδες.
• σταφυλόκοκκους που σχηματίζουν συστάδες που μοιάζουν με σταφύλι.

Σύμφωνα με τον βαθμό επιρροής στο ανθρώπινο σώμα, τα προκαρυωτικά μπορούν να χωριστούν σε:

• χρήσιμος;
• επιβλαβής.

Τα επικίνδυνα για τον άνθρωπο μικρόβια περιλαμβάνουν σταφυλόκοκκους και στρεπτόκοκκους, που προκαλούν πυώδεις ασθένειες.

Τα βακτήρια bifido και acidophilus θεωρούνται ευεργετικά, διεγείρουν το ανοσοποιητικό σύστημα και προστατεύουν γαστρεντερική οδό.

Πώς αναπαράγονται τα πραγματικά βακτήρια;

Η αναπαραγωγή όλων των τύπων προκαρυωτικών γίνεται κυρίως με διαίρεση, ακολουθούμενη από ανάπτυξη στο αρχικό μέγεθος. Έχοντας φτάσει σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος, ένας ενήλικος μικροοργανισμός χωρίζεται σε δύο μέρη.

Λιγότερο συχνά, η αναπαραγωγή παρόμοιων μονοκύτταρων οργανισμών πραγματοποιείται με εκβλάστηση και σύζευξη. Όταν εκβλάστηση στον μητρικό μικροοργανισμό, αναπτύσσονται έως και τέσσερα νέα κύτταρα, ακολουθούμενα από τον θάνατο του ενήλικου τμήματος.

Η σύζευξη θεωρείται η απλούστερη σεξουαλική διαδικασία σε μονοκύτταρους οργανισμούς. Τις περισσότερες φορές, τα βακτήρια που ζουν σε ζωικούς οργανισμούς αναπαράγονται με αυτόν τον τρόπο.

Συμβίωσης βακτηρίων

Οι μικροοργανισμοί που εμπλέκονται στην πέψη στο ανθρώπινο έντερο είναι λαμπρό παράδειγμασυμβίωση βακτηρίων. Η συμβίωση ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Ολλανδό μικροβιολόγο Martin Willem Beijerinck. Το 1888 απέδειξε την αμοιβαία επωφελή στενή συνύπαρξη μονοκύτταρων και ψυχανθών φυτών.

Ζώντας στο ριζικό σύστημα, συμβίωση, τρέφονται με υδατάνθρακες, τροφοδοτούν το φυτό με ατμοσφαιρικό άζωτο. Έτσι, τα όσπρια αυξάνουν τη γονιμότητα χωρίς να εξαντλούν το έδαφος.

Υπάρχουν πολλά επιτυχημένα συμβιωτικά παραδείγματα που αφορούν βακτήρια και:

• πρόσωπο;
• φύκια?
• αρθρόποδα;
• θαλάσσια ζώα.

Οι μικροσκοπικοί μονοκύτταροι οργανισμοί βοηθούν τα συστήματα του ανθρώπινου σώματος, βοηθούν στον καθαρισμό των λυμάτων, συμμετέχουν στον κύκλο των στοιχείων και εργάζονται για την επίτευξη κοινών στόχων.

Γιατί τα βακτήρια ταξινομούνται σε ένα ειδικό βασίλειο;

Αυτοί οι οργανισμοί χαρακτηρίζονται από το μικρό τους μέγεθος, την έλλειψη σχηματισμένου πυρήνα και την εξαιρετική δομή τους. Επομένως, παρά την εξωτερική τους ομοιότητα, δεν μπορούν να ταξινομηθούν ως ευκαρυώτες, οι οποίοι έχουν σχηματισμένο κυτταρικό πυρήνα που περιορίζεται από το κυτταρόπλασμα από μια μεμβράνη.

Χάρη σε όλα τα χαρακτηριστικά τους, τον 20ο αιώνα οι επιστήμονες τα προσδιόρισαν ως ένα ξεχωριστό βασίλειο.

Τα αρχαιότερα βακτήρια

Οι μικρότεροι μονοκύτταροι οργανισμοί θεωρούνται η πρώτη ζωή που εμφανίστηκε στη Γη. Ερευνητές το 2016 ανακάλυψαν θαμμένα κυανοβακτήρια στη Γροιλανδία ηλικίας περίπου 3,7 δισεκατομμυρίων ετών.

Στον Καναδά, έχουν βρεθεί ίχνη μικροοργανισμών που ζούσαν πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια στον ωκεανό.

Λειτουργίες βακτηρίων

Στη βιολογία, μεταξύ των ζωντανών οργανισμών και του περιβάλλοντος τους, τα βακτήρια εκτελούν τις ακόλουθες λειτουργίες:

• επεξεργασία οργανικών ουσιών σε ορυκτά·
• δέσμευση αζώτου.

Στη ζωή του ανθρώπου, οι μονοκύτταροι μικροοργανισμοί παίζουν σημαντικό ρόλο από τα πρώτα λεπτά της γέννησης.Παρέχουν μια ισορροπημένη εντερική μικροχλωρίδα, επηρεάζουν το ανοσοποιητικό σύστημα και διατηρούν την ισορροπία νερού-αλατιού.

Βακτηριακή εφεδρική ουσία

Στα προκαρυωτικά, τα αποθεματικά θρεπτικά συστατικά συσσωρεύονται στο κυτταρόπλασμα. Συσσωρεύονται κάτω από ευνοϊκές συνθήκες και καταναλώνονται σε περιόδους νηστείας.

Οι αποθεματικές ουσίες βακτηρίων περιλαμβάνουν:

• πολυσακχαρίτες;
• λιπίδια?
• πολυπεπτίδια;
• πολυφωσφορικά?
• κοιτάσματα θείου.

Το κύριο σημάδι των βακτηρίων

Η λειτουργία του πυρήνα στα προκαρυωτικά εκτελείται από το νουκλεοειδές.

Επομένως, το κύριο χαρακτηριστικό των βακτηρίων είναι η συγκέντρωση κληρονομικού υλικού σε ένα χρωμόσωμα.

Γιατί οι εκπρόσωποι του βασιλείου των βακτηρίων ταξινομούνται ως προκαρυώτες;

Η απουσία σχηματισμένου πυρήνα ήταν η αιτία για την ταξινόμηση των βακτηρίων ως προκαρυωτικών οργανισμών.

Πώς τα βακτήρια επιβιώνουν σε δυσμενείς συνθήκες

Τα μικροσκοπικά προκαρυωτικά είναι ικανά πολύ καιρόυπομείνουν δυσμενείς συνθήκες, μετατρέπονται σε διαφωνίες. Παρατηρείται απώλεια νερού από το κελί, σημαντική μείωση όγκου και αλλαγή σχήματος.

Τα σπόρια γίνονται μη ευαίσθητα σε μηχανικές, θερμοκρασιακές και χημικές επιδράσεις.Με αυτόν τον τρόπο διατηρείται η περιουσία της βιωσιμότητας και πραγματοποιείται αποτελεσματική επανεγκατάσταση.

Σύναψη

Τα βακτήρια είναι η αρχαιότερη μορφή ζωής στη Γη, γνωστή πολύ πριν από την εμφάνιση του ανθρώπου. Υπάρχουν παντού: στον περιβάλλοντα αέρα, στο νερό, στο επιφανειακό στρώμα φλοιό της γης. Οι βιότοποι περιλαμβάνουν φυτά, ζώα και ανθρώπους.

Η ενεργή μελέτη των μονοκύτταρων οργανισμών ξεκίνησε τον 19ο αιώνα και συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Αυτοί οι οργανισμοί είναι το κύριο μέρος καθημερινή ζωήανθρώπους και έχουν άμεσο αντίκτυπο στην ανθρώπινη ύπαρξη.

Τα ωφέλιμα βακτήρια που κατοικούν στο ανθρώπινο σώμα ονομάζονται μικροβίωμα. Είναι αρκετά τεράστιοι σε αριθμό - ένα άτομο έχει εκατομμύρια από αυτά. Επιπλέον, όλα ρυθμίζουν την υγεία και τη φυσιολογική λειτουργία του κάθε ατόμου. Οι επιστήμονες λένε: χωρίς ωφέλιμα βακτήρια, ή, όπως ονομάζονται επίσης, αλληλοβοηθητικά, η γαστρεντερική οδός, το δέρμα και η αναπνευστική οδός θα δέχονταν αμέσως επίθεση από παθογόνα μικρόβια και θα καταστρέφονταν.

Ποια πρέπει να είναι η ισορροπία της μικροχλωρίδας στο σώμα και πώς μπορεί να προσαρμοστεί για να αποφευχθεί η ανάπτυξη σοβαρές ασθένειες, ρώτησε το AiF.ru γενικός διευθυντήςβιοϊατρική εκμετάλλευση του Sergei Musienko.

Εργάτες του εντέρου

Ένα από τα σημαντικά τμήματαΗ θέση των ωφέλιμων βακτηρίων είναι τα έντερα. Δεν είναι αδικαιολόγητο ότι πιστεύεται ότι εδώ ιδρύεται ολόκληρο το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα. Και αν διαταραχθεί το βακτηριακό περιβάλλον, τότε η άμυνα του οργανισμού μειώνεται σημαντικά.

Τα ωφέλιμα εντερικά βακτήρια δημιουργούν κυριολεκτικά αφόρητες συνθήκες διαβίωσης για παθογόνα μικρόβια - ένα όξινο περιβάλλον. Επιπλέον, οι ωφέλιμοι μικροοργανισμοί βοηθούν στην πέψη των φυτικών τροφών, καθώς τα βακτήρια τρέφονται με φυτικά κύτταρα που περιέχουν κυτταρίνη, αλλά τα εντερικά ένζυμα δεν μπορούν να το αντιμετωπίσουν μόνα τους. Επίσης, τα βακτήρια του εντέρου συμβάλλουν στην παραγωγή βιταμινών Β και Κ, οι οποίες διασφαλίζουν τον μεταβολισμό στα οστά και συνδετικούς ιστούς, και επίσης απελευθερώνουν ενέργεια από τους υδατάνθρακες και προάγουν τη σύνθεση αντισωμάτων και τη ρύθμιση του νευρικού συστήματος.

Τις περισσότερες φορές, όταν μιλάμε για ωφέλιμα εντερικά βακτήρια, εννοούν τους 2 πιο δημοφιλείς τύπους: τα bifidobacteria και τους γαλακτοβάκιλλους. Ταυτόχρονα, δεν μπορούν να ονομαστούν οι κύριοι, όπως πιστεύουν πολλοί - ο αριθμός τους είναι μόνο 5-15% του συνολικός αριθμός. Ωστόσο, είναι πολύ σημαντικά, αφού η θετική τους επίδραση σε άλλα βακτήρια έχει αποδειχθεί, όταν μπορεί να υπάρχουν τέτοια βακτήρια σημαντικούς παράγοντεςευημερία μιας ολόκληρης κοινότητας: εάν τρέφονται ή εισάγονται στο σώμα με τη βοήθεια γαλακτοκομικά προϊόντα που έχουν υποστεί ζύμωση- το κεφίρ ή το γιαούρτι, βοηθούν άλλα σημαντικά βακτήρια να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν. Για παράδειγμα, είναι πολύ σημαντικό να αποκατασταθεί ο πληθυσμός τους κατά τη διάρκεια της δυσβακτηρίωσης ή μετά από μια σειρά αντιβιοτικών. Διαφορετικά, θα είναι προβληματική η αύξηση της άμυνας του σώματος.

Βιολογική ασπίδα

Τα βακτήρια που κατοικούν στο δέρμα και την αναπνευστική οδό των ανθρώπων, στην πραγματικότητα, φρουρούν και προστατεύουν αξιόπιστα την περιοχή ευθύνης τους από τη διείσδυση παθογόνων οργανισμών. Οι κυριότεροι είναι οι μικροκόκκοι, οι στρεπτόκοκκοι και οι σταφυλόκοκκοι.

Το μικροβίωμα του δέρματος έχει υποστεί αλλαγές τα τελευταία εκατοντάδες χρόνια, καθώς οι άνθρωποι έχουν περάσει από τη φυσική ζωή σε επαφή με τη φύση στο τακτικό πλύσιμο. με ειδικά μέσα. Πιστεύεται ότι το ανθρώπινο δέρμα κατοικείται πλέον από εντελώς διαφορετικά βακτήρια που ζούσαν πριν. Το σώμα με ανοσοποιητικό σύστημαμπορεί να διακρίνει το επικίνδυνο από το μη επικίνδυνο. Αλλά, από την άλλη πλευρά, οποιοσδήποτε στρεπτόκοκκος μπορεί να γίνει παθογόνος για ένα άτομο, για παράδειγμα, εάν εισέλθει σε ένα κόψιμο ή σε οποιαδήποτε άλλη ανοιχτή πληγή στο δέρμα. Η περίσσεια βακτηρίων ή η παθολογική τους δραστηριότητα στο δέρμα και μέσα αναπνευστική οδόςμπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη διάφορες ασθένειες, και στην εμφάνιση δυσάρεστη οσμή. Σήμερα υπάρχουν εξελίξεις που βασίζονται σε βακτήρια που οξειδώνουν το αμμώνιο. Η χρήση τους καθιστά δυνατή τη σπορά του μικροβιώματος του δέρματος με εντελώς νέους οργανισμούς, με αποτέλεσμα όχι μόνο να εξαφανίζεται η μυρωδιά (το αποτέλεσμα του μεταβολισμού της αστικής χλωρίδας), αλλά και η δομή του δέρματος αλλάζει - ανοίγουν οι πόροι κ.λπ.

Σώζοντας τον μικρόκοσμο

Ο μικρόκοσμος κάθε ανθρώπου αλλάζει αρκετά γρήγορα. Και αυτό έχει αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα, καθώς ο αριθμός των βακτηρίων μπορεί να ενημερωθεί ανεξάρτητα.

Διαφορετικά βακτήρια τρέφονται με διαφορετικές ουσίες - όσο πιο ποικίλη είναι η τροφή ενός ατόμου και όσο περισσότερο ταιριάζει με την εποχή, τόσο περισσότερες επιλογές έχουν οι ωφέλιμοι μικροοργανισμοί. Ωστόσο, εάν τα τρόφιμα είναι πολύ φορτωμένα με αντιβιοτικά ή συντηρητικά, τα βακτήρια δεν θα επιβιώσουν, επειδή αυτές οι ουσίες έχουν σχεδιαστεί ακριβώς για να τα καταστρέφουν. Επιπλέον, δεν έχει καθόλου σημασία ότι τα περισσότερα από τα βακτήρια δεν είναι παθογόνα. Το αποτέλεσμα είναι η διαφορετικότητα εσωτερικός κόσμοςο άνθρωπος καταστρέφεται. Και μετά από αυτό αρχίζουν διάφορες ασθένειες- προβλήματα με τα κόπρανα, δερματικά εξανθήματα, μεταβολικές διαταραχές, αλλεργικές αντιδράσειςκαι τα λοιπά.

Αλλά η μικροχλωρίδα μπορεί να βοηθηθεί. Επιπλέον, θα χρειαστούν μόνο λίγες μέρες για μια μικρή διόρθωση.

Υπάρχει μεγάλο αριθμόπροβιοτικά (με ζωντανά βακτήρια) και πρεβιοτικά (ουσίες που υποστηρίζουν τα βακτήρια). Αλλά το κύριο πρόβλημα είναι ότι λειτουργούν διαφορετικά για τον καθένα. Η ανάλυση δείχνει ότι η αποτελεσματικότητά τους κατά της δυσβίωσης είναι έως και 70-80%, δηλαδή, ένα ή άλλο φάρμακο μπορεί να λειτουργήσει ή όχι. Και εδώ θα πρέπει να παρακολουθείτε προσεκτικά την πρόοδο της θεραπείας και της χορήγησης - εάν τα διορθωτικά μέτρα λειτουργούν, θα παρατηρήσετε αμέσως βελτιώσεις. Εάν η κατάσταση παραμείνει αμετάβλητη, αξίζει να αλλάξετε το πρόγραμμα θεραπείας.

Εναλλακτικά, μπορείτε να υποβληθείτε σε ειδική εξέταση που μελετά τα γονιδιώματα των βακτηρίων, καθορίζει τη σύνθεση και την αναλογία τους. Αυτό σας επιτρέπει να επιλέξετε γρήγορα και σωστά την απαραίτητη επιλογή διατροφής και συμπληρωματική θεραπεία, που θα αποκαταστήσει την εύθραυστη ισορροπία. Αν και ένα άτομο δεν αισθάνεται μικρές διαταραχές στην ισορροπία των βακτηρίων, εξακολουθούν να επηρεάζουν την υγεία - σε αυτή την περίπτωση, μπορεί κανείς να σημειώσει συχνές ασθένειες, υπνηλία, αλλεργικές εκδηλώσεις. Κάθε κάτοικος της πόλης, στον ένα ή τον άλλο βαθμό, έχει μια ανισορροπία στο σώμα και αν δεν κάνει κάτι συγκεκριμένα για να το αποκαταστήσει, τότε μάλλον θα έχει προβλήματα υγείας από κάποια ηλικία.

Νηστεία, νηστεία, περισσότερα λαχανικά, χυλός από φυσικά δημητριακά το πρωί - αυτές είναι μόνο μερικές επιλογές διατροφική συμπεριφοράπου αγαπιέται ωφέλιμα βακτήρια. Αλλά για κάθε άτομο, η διατροφή πρέπει να είναι ατομική σύμφωνα με την κατάσταση του σώματός του και τον τρόπο ζωής του - μόνο τότε μπορεί να διατηρήσει τη βέλτιστη ισορροπία και να αισθάνεται πάντα καλά.