กำหนดแบคทีเรีย การเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย ใครคือแบคทีเรีย

ทฤษฎีการเตรียมตัวสำหรับบล็อกหมายเลข 4 ของการสอบ Unified State ในชีววิทยา: ด้วย ระบบและความหลากหลายของโลกอินทรีย์

แบคทีเรีย

แบคทีเรีย เป็นของสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส พลาสติด ไมโตคอนเดรีย และออร์แกเนลล์เยื่อหุ้มเซลล์อื่น ๆ มีลักษณะพิเศษคือการมี DNA วงกลมหนึ่งอัน ขนาดของแบคทีเรียค่อนข้างเล็ก 0.15-10 ไมครอน ขึ้นอยู่กับรูปร่างของเซลล์ พวกมันสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มหลัก: ทรงกลม , หรือ ค็อกซี่ , รูปแท่ง และ จีบ - แบคทีเรียถึงแม้จะอยู่ในโปรคาริโอต แต่ก็มีโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อน

โครงสร้างของแบคทีเรีย

เซลล์แบคทีเรียถูกปกคลุมไปด้วยชั้นนอกหลายชั้น ผนังเซลล์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแบคทีเรียทุกชนิดและเป็นส่วนประกอบหลักของเซลล์แบคทีเรีย ผนังเซลล์ของแบคทีเรียให้รูปร่างและความแข็งแกร่ง นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่สำคัญหลายประการ:

• ปกป้องเซลล์จากความเสียหาย
• มีส่วนร่วมในการเผาผลาญ
• มากมาย แบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคพิษ
• มีส่วนร่วมในการขนส่งสารพิษภายนอก

ส่วนประกอบหลัก ผนังเซลล์แบคทีเรียเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ มูริน - ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของผนังเซลล์ แบคทีเรียแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: แกรมบวก (ย้อมด้วยแกรมเมื่อเตรียมการเตรียมกล้องจุลทรรศน์) และแบคทีเรียแกรมลบ (ไม่ย้อมด้วยวิธีนี้)

รูปแบบของแบคทีเรีย: 1 - micrococci; 2 - นักการทูตและเตตราคอกคัส; 3 - ซาร์ซิน; 4 - สเตรปโตคอคกี้; 5 - สตาฟิโลคอคกี้; 6, 7 - แท่งหรือบาซิลลัส; 8 - วิบริโอ; 9 - สปิริลลา; 10 - สไปโรเชต

โครงสร้างของเซลล์แบคทีเรีย: I - แคปซูล; 2 - ผนังเซลล์; 3 - เมมเบรนไซโตพลาสซึม;4 - นิวเคลียส; 5 - ไซโตพลาสซึม; 6 - โครมาโตฟอร์; 7 -ไทลาคอยด์; 8 - เมโซโซมา; 9 - ไรโบโซม; 10 - แฟลเจลลา; II - ร่างกายฐาน; 12 - ดื่ม; 13 - หยดไขมัน

ผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมบวก (a) และแกรมลบ (b): 1 - เมมเบรน; 2 - mucopeptides (มูริน); 3 - ไลโปโปรตีนและโปรตีน

โครงร่างโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรีย: 1 - เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม; 2 - ผนังเซลล์; 3 - ไมโครแคปซูล; 4 - แคปซูล; 5 - ชั้นเมือก

บังคับ โครงสร้างเซลล์แบคทีเรีย - สาม:

1. นิวเคลียส
2. ไรโบโซม
3. เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม (CPM)

อวัยวะการเคลื่อนไหวของแบคทีเรียคือแฟลเจลลาซึ่งสามารถมีได้ตั้งแต่ 1 ถึง 50 หรือมากกว่า Cocci มีลักษณะเฉพาะคือไม่มีแฟลเจลลา แบคทีเรียมีความสามารถในการควบคุมรูปแบบการเคลื่อนที่ - แท็กซี่

แท็กซี่เป็นบวกหากการเคลื่อนไหวมุ่งตรงไปยังแหล่งที่มาของสิ่งเร้า และเป็นลบเมื่อการเคลื่อนไหวหันออกจากสิ่งกระตุ้น ประเภทของรถแท็กซี่สามารถแยกแยะได้ดังต่อไปนี้

ยาเคมีบำบัด- การเคลื่อนไหวขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความเข้มข้น สารเคมีในสภาพแวดล้อม

แท็กซี่สนามบิน- เกี่ยวกับความแตกต่างของความเข้มข้นของออกซิเจน

เมื่อทำปฏิกิริยากับแสงและสนามแม่เหล็ก พวกมันจะเกิดขึ้นตามลำดับ โฟโต้แท็กซี่และ สนามแม่เหล็ก.

องค์ประกอบที่สำคัญในโครงสร้างของแบคทีเรียคืออนุพันธ์ เมมเบรนพลาสม่า- ดื่ม (วิลลี่) พิลีมีส่วนร่วมในการหลอมรวมของแบคทีเรียให้เป็นสารเชิงซ้อนขนาดใหญ่ การเกาะติดของแบคทีเรียกับสารตั้งต้น และการขนส่งสาร

โภชนาการของแบคทีเรีย

ขึ้นอยู่กับประเภทของสารอาหาร แบคทีเรียแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ออโตโทรฟิคและเฮเทอโรโทรฟิค แบคทีเรีย Autotrophic สังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์ ขึ้นอยู่กับว่าออโตโทรฟใช้พลังงานอะไรในการสังเคราะห์ อินทรียฺวัตถุมีรูปถ่าย - (แบคทีเรียกำมะถันสีเขียวและสีม่วง) และแบคทีเรียสังเคราะห์ทางเคมี (แบคทีเรียไนตริไฟดิ้ง, แบคทีเรียเหล็ก, แบคทีเรียกำมะถันไม่มีสี ฯลฯ ) แบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิคกินสารอินทรีย์สำเร็จรูปของซากศพ (saprotrophs) หรือพืช สัตว์ และมนุษย์ที่มีชีวิต (symbionts)

Saprotrophs รวมถึงแบคทีเรียที่เน่าเปื่อยและการหมัก อดีตสลายสารประกอบที่มีไนโตรเจนส่วนหลัง - สารประกอบที่ประกอบด้วยคาร์บอน ในทั้งสองกรณี พลังงานที่จำเป็นต่อชีวิตจะถูกปล่อยออกมา

จำเป็นต้องทำเครื่องหมาย คุ้มค่ามากแบคทีเรียในวัฏจักรไนโตรเจน มีเพียงแบคทีเรียและไซยาโนแบคทีเรียเท่านั้นที่สามารถดูดซับไนโตรเจนในบรรยากาศได้ ต่อจากนั้นแบคทีเรียจะทำปฏิกิริยาของแอมโมนิฟิเคชัน (การสลายตัวของโปรตีนจากอินทรียวัตถุที่ตายแล้วไปเป็นกรดอะมิโนซึ่งถูกกำจัดออกไปเป็นแอมโมเนียและสารประกอบที่มีไนโตรเจนอย่างง่ายอื่น ๆ ) ไนตริฟิเคชัน (แอมโมเนียถูกออกซิไดซ์เป็นไนไตรต์และไนไตรต์เป็นไนเตรต) การแยกไนตริฟิเคชั่น (ไนเตรตจะถูกรีดิวซ์เป็นก๊าซไนโตรเจน)

การหายใจของแบคทีเรีย

ขึ้นอยู่กับประเภทของการหายใจ แบคทีเรียสามารถแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:

• แอโรบิกบังคับ: เติบโตด้วยการเข้าถึงออกซิเจนฟรี
• แอนนาโรบีเชิงปัญญา: พัฒนาทั้งที่มีการเข้าถึงออกซิเจนในบรรยากาศและไม่มีอยู่
• บังคับแบบไม่ใช้ออกซิเจน: พัฒนาในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนในสิ่งแวดล้อมโดยสมบูรณ์

การสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย

แบคทีเรียสืบพันธุ์โดยการแบ่งเซลล์ไบนารีอย่างง่าย นำหน้าด้วยการทำซ้ำตัวเอง (การจำลอง) ของ DNA การแตกหน่อเกิดขึ้นเป็นข้อยกเว้น

ในแบคทีเรียบางชนิด พบกระบวนการทางเพศในรูปแบบที่เรียบง่าย ตัวอย่างเช่น ในเชื้อ E. coli กระบวนการทางเพศคล้ายกับการผันคำกริยา ซึ่งส่วนหนึ่งของสารพันธุกรรมจะถูกถ่ายโอนจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งเมื่อมีการสัมผัสโดยตรง หลังจากนี้เซลล์จะถูกแยกออกจากกัน จำนวนบุคคลอันเป็นผลมาจากกระบวนการทางเพศยังคงเท่าเดิม แต่มีการแลกเปลี่ยนเนื้อหาทางพันธุกรรมเกิดขึ้น เช่น การรวมตัวกันทางพันธุกรรมเกิดขึ้น

การสร้างสปอร์เป็นลักษณะเฉพาะของแบคทีเรียกลุ่มเล็กๆ เท่านั้น ซึ่งรู้จักสปอร์สองประเภท: ภายนอกซึ่งก่อตัวภายในเซลล์ และไมโครซีสต์ที่เกิดจากทั้งเซลล์ เมื่อสปอร์ (ไมโครซีสต์) ก่อตัวในเซลล์แบคทีเรีย ปริมาณน้ำอิสระจะลดลง กิจกรรมของเอนไซม์โปรโตพลาสต์ถูกบีบอัดและหุ้มด้วยเปลือกที่หนาแน่นมาก สปอร์ให้ความสามารถในการถ่ายโอน เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวย- พวกเขาสามารถทนต่อการอบแห้งเป็นเวลานาน ความร้อนสูงกว่า 100°C และความเย็นจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ ในสภาวะปกติ แบคทีเรียจะไม่เสถียรเมื่อแห้งและสัมผัสโดยตรง แสงอาทิตย์, เพิ่มอุณหภูมิเป็น 65-80°C เป็นต้น ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวย สปอร์จะบวมและงอก ก่อตัวเป็นเซลล์แบคทีเรียพืชใหม่

แม้ว่าแบคทีเรียจะตายอย่างต่อเนื่อง (โปรโตซัวกินพวกมัน แต่การกระทำของสูงและ อุณหภูมิต่ำและปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์อื่น ๆ ) สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์เหล่านี้ได้รับการอนุรักษ์มาตั้งแต่สมัยโบราณเนื่องจากความสามารถในการสืบพันธุ์อย่างรวดเร็ว (เซลล์สามารถแบ่งตัวทุกๆ 20-30 นาที) การก่อตัวของสปอร์ที่ทนทานต่อปัจจัยอย่างมาก สภาพแวดล้อมภายนอกและมีการเผยแพร่อย่างแพร่หลาย

การสืบพันธุ์ของแบคทีเรียโดยการแบ่งตัวเป็นวิธีการทั่วไปที่สุดในการเพิ่มขนาดของประชากรจุลินทรีย์ หลังจากการแบ่งตัว แบคทีเรียจะเติบโตจนมีขนาดเท่าเดิม ซึ่งต้องใช้สารบางชนิด (ปัจจัยการเจริญเติบโต)

วิธีการสืบพันธุ์ของแบคทีเรียนั้นแตกต่างกัน แต่สปีชีส์ส่วนใหญ่มีรูปแบบการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการแบ่งตัว แบคทีเรียไม่ค่อยแพร่พันธุ์โดยการแตกหน่อ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของแบคทีเรียมีอยู่ในรูปแบบดั้งเดิม

ข้าว. 1. ภาพถ่ายแสดงเซลล์แบคทีเรียในระยะการแบ่งตัว

เครื่องมือทางพันธุกรรมของแบคทีเรีย

เครื่องมือทางพันธุกรรมของแบคทีเรียนั้นมี DNA เดี่ยว - โครโมโซม DNA ถูกปิดเป็นวงกลม โครโมโซมถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในนิวคลีโอไทด์ที่ไม่มีเมมเบรน เซลล์แบคทีเรียประกอบด้วยพลาสมิด

นิวเคลียส

นิวเคลียสเป็นอะนาล็อกของนิวเคลียส มันตั้งอยู่ตรงกลางของเซลล์ ประกอบด้วย DNA ซึ่งเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรมในรูปแบบพับ DNA ที่คลายออกจะมีความยาวถึง 1 มม. สารนิวเคลียร์ของเซลล์แบคทีเรียไม่มีเมมเบรน นิวคลีโอลัส หรือชุดโครโมโซม และไม่แบ่งตามไมโทซีส ก่อนที่จะแบ่งนิวคลีโอไทด์จะเพิ่มเป็นสองเท่า ในระหว่างการแบ่งจำนวนนิวคลีโอไทด์จะเพิ่มขึ้นเป็น 4

ข้าว. 2. ภาพถ่ายแสดงเซลล์แบคทีเรียในส่วนหนึ่ง นิวคลีโอไทด์สามารถมองเห็นได้ในส่วนกลาง

พลาสมิด

พลาสมิดเป็นโมเลกุลอิสระที่พับเก็บอยู่ในวงแหวนของ DNA ที่มีเกลียวสองเส้น มวลของพวกมันน้อยกว่ามวลของนิวคลีโอไทด์อย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าข้อมูลทางพันธุกรรมจะถูกเข้ารหัสใน DNA ของพลาสมิด แต่ก็ไม่ได้มีความสำคัญและจำเป็นสำหรับเซลล์แบคทีเรีย

ข้าว. 3. ภาพถ่ายแสดงพลาสมิดของแบคทีเรีย

ขั้นตอนของการแบ่ง

หลังจากที่เซลล์โตเต็มวัยถึงขนาดที่กำหนดแล้ว กลไกการแบ่งตัวจะเริ่มขึ้น

การจำลองแบบดีเอ็นเอ

การจำลองแบบ DNA นำหน้าการแบ่งเซลล์ Mesosomes (รอยพับของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม) เก็บ DNA ไว้จนกว่ากระบวนการแบ่งตัว (การจำลองแบบ) จะเสร็จสิ้น

การจำลองแบบ DNA ดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ DNA polymerase ในระหว่างการจำลองแบบ พันธะไฮโดรเจนใน DNA ที่มีเกลียวคู่จะถูกทำลาย ส่งผลให้ DNA ที่เป็นเกลียวเดี่ยวสองตัวถูกสร้างขึ้นจาก DNA เดียว ต่อจากนั้นเมื่อ DNA ของลูกสาวเข้ามาแทนที่เซลล์ลูกสาวที่แยกจากกัน พวกมันก็จะได้รับการฟื้นฟู

ทันทีที่การจำลองดีเอ็นเอเสร็จสิ้น การหดตัวจะปรากฏขึ้นอันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ โดยแบ่งเซลล์ออกเป็นสองส่วน ขั้นแรก นิวคลีโอไทด์จะผ่านการแบ่งตัว จากนั้นจึงเกิดไซโตพลาสซึม การสังเคราะห์ผนังเซลล์ทำให้การแบ่งตัวสมบูรณ์

ข้าว. 4. โครงการแบ่งเซลล์แบคทีเรีย

การแลกเปลี่ยนส่วนดีเอ็นเอ

ใน Bacillus subtilis กระบวนการจำลอง DNA สิ้นสุดลงด้วยการแลกเปลี่ยน DNA สองส่วน

หลังจากการแบ่งเซลล์ สะพานจะถูกสร้างขึ้นโดยที่ DNA ของเซลล์หนึ่งผ่านไปยังอีกเซลล์หนึ่ง ถัดไป DNA ทั้งสองจะเกี่ยวพันกัน บางส่วนของ DNA ทั้งสองติดกัน บริเวณที่มีการยึดเกาะ จะมีการแลกเปลี่ยนส่วนของ DNA DNA ตัวหนึ่งไปตามจัมเปอร์กลับเข้าไปในเซลล์แรก

ข้าว. 5. การแลกเปลี่ยน DNA ที่หลากหลายใน Bacillus subtilis

ประเภทของการแบ่งเซลล์แบคทีเรีย

หากการแบ่งเซลล์อยู่ก่อนกระบวนการแยก จะเกิดแท่งหลายเซลล์และ cocci

ด้วยการแบ่งเซลล์แบบซิงโครนัส เซลล์ลูกสาวที่เต็มเปี่ยมสองเซลล์จะถูกสร้างขึ้น

หากนิวคลีโอไทด์แบ่งตัวเร็วกว่าเซลล์ก็จะเกิดแบคทีเรียมัลตินิวคลีโอไทด์ขึ้น

วิธีการแยกแบคทีเรีย

แบ่งตามการทำลาย

การแบ่งตัวโดยการแตกหักเป็นลักษณะเฉพาะของแอนแทรกซ์บาซิลลัส ผลจากการแบ่งตัวนี้ทำให้เซลล์แตกที่จุดเชื่อมต่อ ทำลายสะพานไซโตพลาสซึม จากนั้นพวกเขาก็ผลักกันเป็นโซ่

ส่วนเลื่อน

ด้วยการเลื่อนแยก หลังจากการแบ่งเซลล์จะแยกออกและเลื่อนไปตามพื้นผิวของเซลล์อื่นเหมือนเดิม วิธีการนี้การแยกเป็นลักษณะของ Escherichia บางรูปแบบ

แตกแยก

ด้วยการแบ่งเซแคนต์ เซลล์ที่ถูกแบ่งเซลล์หนึ่งที่มีปลายอิสระจะอธิบายส่วนโค้งของวงกลม โดยจุดศูนย์กลางเป็นจุดติดต่อกับเซลล์อื่น ก่อตัวเป็นรูปควินก์หรือรูปลิ่มของโรมัน (Corynebacterium diphtheria, Listeria)

ข้าว. 6. ภาพถ่ายแสดงแบคทีเรียรูปแท่งที่ก่อตัวเป็นโซ่ (anthrax bacilli)

ข้าว. 7. ภาพถ่ายแสดงวิธีการแยกแบบเลื่อน โคไล.

ข้าว. 8. วิธีการแยกของการแยก corynebacteria

ชนิดของกลุ่มแบคทีเรียหลังการแบ่งตัว

กลุ่มเซลล์ที่แบ่งเซลล์มีรูปร่างหลากหลายซึ่งขึ้นอยู่กับทิศทางของระนาบการแบ่ง

แบคทีเรียทรงกลมจัดเรียงทีละคน, สองคูณสอง (diplococci), เป็นซอง, เป็นโซ่หรือเหมือนพวงองุ่น แบคทีเรียรูปแท่งเรียงกันเป็นโซ่

แบคทีเรียที่มีรูปร่างเป็นเกลียว- วุ่นวาย

ข้าว. 9. ในภาพคือ micrococci มีลักษณะกลม เรียบ มีสีขาว สีเหลืองและสีแดง โดยธรรมชาติแล้ว micrococci นั้นมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง พวกมันอาศัยอยู่ในโพรงที่แตกต่างกัน ร่างกายมนุษย์.

ข้าว. 10. ในภาพมีแบคทีเรีย diplococcus - Streptococcus pneumoniae

ข้าว. 11. ภาพแสดงแบคทีเรีย Sarcina แบคทีเรีย Coccoid รวมตัวกันเป็นแพ็คเก็ต

ข้าว. 12. ภาพถ่ายแสดงแบคทีเรียสเตรปโตคอคคัส (จากภาษากรีก “สเตรปโตส” - โซ่) เรียงกันเป็นลูกโซ่ เป็นสาเหตุของโรคต่างๆ

ข้าว. 13. ในภาพ แบคทีเรียคือเชื้อ Staphylococci “สีทอง” จัดเรียงเหมือน “พวงองุ่น” กระจุกมีสีทอง เป็นสาเหตุของโรคต่างๆ

ข้าว. 14. ในภาพ แบคทีเรียเลปโตสไปราที่ขดเป็นสาเหตุของโรคต่างๆ

ข้าว. 15. ภาพแสดงแบคทีเรียรูปแท่งในสกุล Vibrio

อัตราการแบ่งตัวของแบคทีเรีย

อัตราการแบ่งตัวของแบคทีเรียสูงมาก โดยเฉลี่ยแล้ว เซลล์แบคทีเรียหนึ่งเซลล์จะแบ่งตัวทุกๆ 20 นาที ภายในเวลาเพียงวันเดียว เซลล์หนึ่งเซลล์จะมีลูกหลานถึง 72 รุ่น เชื้อมัยโคแบคทีเรียมวัณโรคแบ่งตัวช้าๆ กระบวนการแบ่งส่วนทั้งหมดใช้เวลาประมาณ 14 ชั่วโมง

ข้าว. 16. ภาพถ่ายแสดงกระบวนการแบ่งเซลล์สเตรปโตคอคคัส

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของแบคทีเรีย

ในปี 1946 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศในรูปแบบดั้งเดิม ในกรณีนี้ gametes (เซลล์สืบพันธุ์เพศชายและเพศหญิง) จะไม่เกิดขึ้น แต่เซลล์บางส่วนจะแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรม ( การรวมตัวกันทางพันธุกรรม).

การถ่ายโอนยีนจึงเกิดขึ้น การผันคำกริยา- การถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมบางส่วนในรูปแบบทิศทางเดียว พลาสมิดเมื่อสัมผัสกับเซลล์แบคทีเรีย

พลาสมิดเป็นโมเลกุลดีเอ็นเอขนาดเล็ก พวกมันไม่เกี่ยวข้องกับโครโมโซมจีโนมและสามารถเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าได้โดยอัตโนมัติ พลาสมิดมียีนที่เพิ่มความต้านทานของเซลล์แบคทีเรียต่อสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย แบคทีเรียมักจะถ่ายทอดยีนเหล่านี้ให้กันและกัน นอกจากนี้ยังมีการบันทึกการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมไปยังแบคทีเรียของสายพันธุ์อื่นด้วย

ในกรณีที่ไม่มีกระบวนการทางเพศที่แท้จริง การผันคำกริยามีบทบาทอย่างมากในการแลกเปลี่ยนลักษณะที่เป็นประโยชน์ นี่คือวิธีการถ่ายทอดความสามารถของแบคทีเรียในการดื้อยา การถ่ายโอนการดื้อยาปฏิชีวนะระหว่างประชากรที่ก่อให้เกิดโรคเป็นอันตรายต่อมนุษยชาติอย่างยิ่ง

ข้าว. 17. ภาพถ่ายแสดงช่วงเวลาการรวมตัวของเชื้อ E. coli สองตัว

ระยะของการพัฒนาประชากรแบคทีเรีย

เมื่อฉีดวัคซีนบนอาหารเลี้ยงเชื้อ การพัฒนาของประชากรแบคทีเรียจะต้องผ่านหลายระยะ

ระยะเริ่มต้น

ระยะเริ่มแรกคือช่วงเวลาตั้งแต่การหว่านจนถึงการเจริญเติบโต โดยเฉลี่ยระยะแรกจะใช้เวลา 1 - 2 ชั่วโมง

ระยะชะลอการผสมพันธุ์

นี่คือระยะของการเจริญเติบโตของแบคทีเรียอย่างเข้มข้น ระยะเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับอายุของพืชผล ระยะเวลาในการปรับตัว คุณภาพของสารอาหาร ฯลฯ

เฟสลอการิทึม

ในระหว่างระยะนี้ อัตราการสืบพันธุ์จะมีจุดสูงสุดและจำนวนแบคทีเรียเพิ่มขึ้น ระยะเวลาคือ 5 - 6 ชั่วโมง

เฟสการเร่งความเร็วเชิงลบ

ในระหว่างระยะนี้ อัตราการสืบพันธุ์ลดลง จำนวนแบคทีเรียที่แบ่งตัวลดลง และจำนวนแบคทีเรียที่ตายแล้วเพิ่มขึ้น สาเหตุของการเร่งความเร็วเชิงลบคือการสูญเสียสารอาหาร ระยะเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง

เฟสสูงสุดคงที่

ในระหว่างระยะหยุดนิ่ง จะมีการบันทึกจำนวนผู้เสียชีวิตและผู้ที่มีรูปร่างใหม่เท่ากัน ระยะเวลาประมาณ 2 ชั่วโมง

ระยะเร่งความตาย

ในระหว่างระยะนี้ จำนวนเซลล์ที่ตายแล้วจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ระยะเวลาประมาณ 3 ชั่วโมง

ระยะตายลอการิทึม

ในระหว่างระยะนี้ เซลล์แบคทีเรียจะตายไป ความเร็วคงที่- ระยะเวลาประมาณ 5 ชั่วโมง

ลดขั้นตอนอัตรา

ในระหว่างระยะนี้ เซลล์แบคทีเรียที่มีชีวิตที่เหลืออยู่จะเข้าสู่สภาวะสงบ

ข้าว. 18. รูปนี้แสดงกราฟการเติบโตของประชากรแบคทีเรีย

ข้าว. 19. ในภาพ อาณานิคมของ Pseudomonas aeruginosa มีสีน้ำเงินอมเขียว ซึ่งเป็นอาณานิคมของ micrococci สีเหลืองอาณานิคมของแบคทีเรีย prodigiosum มีสีแดงเลือด และอาณานิคมของ Bacteroides niger มีสีดำ

ข้าว. 20. ภาพถ่ายแสดงกลุ่มแบคทีเรีย แต่ละโคโลนีเป็นลูกหลานของเซลล์เดียว ในอาณานิคม จำนวนเซลล์อยู่ในหน่วยล้าน อาณานิคมจะเติบโตใน 1 - 3 วัน

การแบ่งตัวของแบคทีเรียที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก

ในปี 1970 มีการค้นพบแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในทะเลซึ่งมีความรู้สึกถึงพลังแม่เหล็ก อำนาจแม่เหล็กทำให้สิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งเหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ไปตามเส้นได้ สนามแม่เหล็กดินและค้นหากำมะถัน ออกซิเจน และสารอื่นๆ ที่มันต้องการมาก “เข็มทิศ” ของพวกมันแสดงด้วยแมกนีโตโซมซึ่งประกอบด้วยแม่เหล็ก เมื่อทำการแบ่งตัว แบคทีเรียที่ไวต่อสนามแม่เหล็กจะแบ่งวงเวียนของพวกมัน ในกรณีนี้การหดตัวระหว่างการแบ่งตัวจะไม่เพียงพออย่างชัดเจน ดังนั้นเซลล์แบคทีเรียจึงโค้งงอและทำให้เกิดการแตกหักอย่างรุนแรง

ข้าว. 21. ภาพถ่ายแสดงช่วงเวลาของการแบ่งตัวของแบคทีเรียที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก

การเจริญเติบโตของแบคทีเรีย

เมื่อเซลล์แบคทีเรียเริ่มแบ่งตัว โมเลกุล DNA ทั้งสองจะแยกออกจากกัน ปลายที่แตกต่างกันเซลล์. ถัดไป เซลล์จะแบ่งออกเป็นสองส่วนเท่าๆ กัน ซึ่งแยกออกจากกันและเพิ่มขนาดเป็นขนาดเดิม ความเร็วในการแบ่งตัวของแบคทีเรียหลายชนิดใช้เวลาเฉลี่ย 20 - 30 นาที ภายในเวลาเพียงวันเดียว เซลล์หนึ่งเซลล์จะมีลูกหลานถึง 72 รุ่น

มวลของเซลล์ในกระบวนการเจริญเติบโตและการพัฒนาจะดูดซับได้อย่างรวดเร็ว สารอาหารจาก สิ่งแวดล้อม- สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เอื้ออำนวย - ระบอบการปกครองของอุณหภูมิสารอาหารในปริมาณที่เพียงพอ ค่า pH ของสิ่งแวดล้อมที่ต้องการ เซลล์แอโรบิกต้องการออกซิเจน เป็นอันตรายต่อแอนแอโรบี อย่างไรก็ตาม การแพร่กระจายของแบคทีเรียอย่างไม่จำกัดไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ แสงแดด อากาศแห้ง ขาดอาหาร ความร้อนปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและปัจจัยอื่น ๆ ส่งผลเสียต่อเซลล์แบคทีเรีย

ข้าว. 22. ภาพถ่ายแสดงช่วงเวลาของการแบ่งเซลล์

ปัจจัยการเจริญเติบโต

สำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย จำเป็นต้องมีสารบางชนิด (ปัจจัยการเจริญเติบโต) บางชนิดถูกสังเคราะห์โดยเซลล์เอง บางชนิดมาจากสิ่งแวดล้อม ความต้องการปัจจัยการเจริญเติบโตนั้นแตกต่างกันไปสำหรับแบคทีเรียทุกชนิด

ความต้องการปัจจัยการเติบโตก็คือ เครื่องหมายคงที่ซึ่งทำให้สามารถใช้ระบุแบคทีเรีย เตรียมอาหารเลี้ยงเชื้อ และนำไปใช้ในเทคโนโลยีชีวภาพได้

ปัจจัยการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย (วิตามินจากแบคทีเรีย) - องค์ประกอบทางเคมีซึ่งส่วนใหญ่เป็น วิตามินที่ละลายน้ำได้กลุ่ม B กลุ่มนี้ยังรวมถึงเบสเฮมิน โคลีน พิวรีน ไพริมิดีน และกรดอะมิโนอื่นๆ ในกรณีที่ไม่มีปัจจัยการเจริญเติบโตจะเกิดแบคทีเรีย

แบคทีเรียใช้ปัจจัยการเจริญเติบโตในปริมาณน้อยที่สุดและไม่เปลี่ยนแปลง สารเคมีจำนวนหนึ่งในกลุ่มนี้เป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์ในเซลล์

ข้าว. 23. ภาพถ่ายแสดงช่วงเวลาของการแบ่งตัวของแบคทีเรียรูปแท่ง

ปัจจัยการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่สำคัญที่สุด

• วิตามินบี 1 (ไทอามีน)- มีส่วนร่วมในการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต
• วิตามินบี 2" (ไรโบฟลาวิน)- มีส่วนร่วมในปฏิกิริยารีดอกซ์
• กรด pantothenicเป็นส่วนประกอบของโคเอ็นไซม์เอ
• วิตามินบี 6 (ไพริดอกซิ)- มีส่วนร่วมในการเผาผลาญกรดอะมิโน
• วิตามินบี 12(โคบาลามินเป็นสารที่มีโคบอลต์) พวกมันมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์
• กรดโฟลิค- อนุพันธ์บางส่วนเป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์ที่กระตุ้นการสังเคราะห์เบสพิวรีนและไพริมิดีน รวมถึงกรดอะมิโนบางชนิด
• ไบโอติน- มีส่วนร่วมในการเผาผลาญไนโตรเจนและยังกระตุ้นการสังเคราะห์ที่ไม่อิ่มตัวอีกด้วย กรดไขมัน.
• วิตามินพีพี(กรดนิโคตินิก) มีส่วนร่วมในปฏิกิริยารีดอกซ์การก่อตัวของเอนไซม์และการเผาผลาญไขมันและคาร์โบไฮเดรต
• วิตามินเอช(กรดพารา-อะมิโนเบนโซอิก) เป็นปัจจัยการเจริญเติบโตของแบคทีเรียหลายชนิด รวมถึงแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในลำไส้ของมนุษย์ด้วย กรดโฟลิกสังเคราะห์ได้จากกรดพารา-อะมิโนเบนโซอิก
• เฮมิน- เป็นส่วนประกอบของเอนไซม์บางชนิดที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
• โคลิน- มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาการสังเคราะห์ไขมันที่ผนังเซลล์ เป็นซัพพลายเออร์ของกลุ่มเมทิลในการสังเคราะห์กรดอะมิโน
• ฐานพิวรีนและไพริมิดีน(อะดีนีน, กวานีน, แซนทีน, ไฮโปแซนทีน, ไซโตซีน, ไทมีน และยูราซิล) สารนี้มีความจำเป็นส่วนใหญ่เป็นส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิก
• กรดอะมิโน- สารเหล่านี้เป็นส่วนประกอบของโปรตีนของเซลล์

ข้อกำหนดสำหรับปัจจัยการเจริญเติบโตของแบคทีเรียบางชนิด

ออโซโทรฟเพื่อรับประกันชีวิต พวกเขาต้องการการจัดหาสารเคมีจากภายนอก ตัวอย่างเช่น คลอสตริเดียไม่สามารถสังเคราะห์เลซิตินและไทโรซีนได้ Staphylococci ต้องการการจัดหาเลซิตินและอาร์จินีน Streptococci ต้องการกรดไขมันซึ่งเป็นส่วนประกอบของฟอสโฟลิปิด จำเป็นต้องจัดหา Corynebacteria และ Shigella กรดนิโคตินิก. สแตฟิโลคอคคัส ออเรียสโรคปอดบวมและบรูเซลลาต้องการวิตามินบี 1 Streptococci และบาดทะยัก bacilli - ในกรด pantothenic

โปรโตโทรฟสังเคราะห์สารที่จำเป็นอย่างอิสระ

ข้าว. 24. สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันมีผลกระทบต่อการเติบโตของอาณานิคมของแบคทีเรียต่างกัน ด้านซ้ายเป็นการเติบโตที่มั่นคงในรูปของวงกลมที่ขยายตัวอย่างช้าๆ ด้านขวา - การเติบโตอย่างรวดเร็วในรูปแบบของ "การหลบหนี"

การศึกษาความต้องการแบคทีเรียสำหรับปัจจัยการเจริญเติบโตช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับมวลจุลินทรีย์จำนวนมาก ซึ่งจำเป็นมากในการผลิตยาต้านจุลชีพ ซีรั่ม และวัคซีน

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับแบคทีเรียในบทความ:

การแพร่กระจายของแบคทีเรียเป็นกลไกในการเพิ่มจำนวนประชากรจุลินทรีย์ การแบ่งแบคทีเรียเป็นวิธีการหลักในการสืบพันธุ์ หลังจากแบ่งตัวแล้ว แบคทีเรียจะต้องมีขนาดโตเต็มวัย แบคทีเรียเจริญเติบโตโดยการดูดซับสารอาหารจากสิ่งแวดล้อมอย่างรวดเร็ว การเจริญเติบโตจำเป็นต้องมีสารบางชนิด (ปัจจัยการเจริญเติบโต) บางชนิดถูกสังเคราะห์โดยเซลล์แบคทีเรียเอง และบางชนิดก็มาจากสิ่งแวดล้อม

ซึ่งไม่มีแกนกลาง แบคทีเรียส่วนใหญ่เป็นเฮเทอโรโทรฟ แต่ก็มีออโตโทรฟด้วย พวกมันสืบพันธุ์โดยการแบ่ง เมื่อเกิดสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย แบคทีเรียบางชนิดจะก่อตัวเป็นสปอร์

แบคทีเรียสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น จึงถูกเรียกว่าจุลินทรีย์ จุลินทรีย์ได้รับการศึกษาโดยศาสตร์แห่งจุลชีววิทยา สาขาจุลชีววิทยาที่ศึกษาแบคทีเรียเรียกว่าแบคทีเรียวิทยา

คนแรกที่เห็นและบรรยายถึงแบคทีเรียคือนักธรรมชาติวิทยาชาวดัตช์ Anthony van Leeuwen Hoek (1632-1723) เขาเรียนรู้ที่จะบดกระจกและทำเลนส์ ลีเวนฮุกสร้างกล้องจุลทรรศน์มากกว่า 400 ตัวและค้นพบโลกของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจิ๋ว เช่น แบคทีเรียและโปรติสต์

เมื่อเราได้ยินเกี่ยวกับแบคทีเรีย เรามักจะนึกถึง เจ็บคอหรือเหงือกแม้จะเพียงเท่านั้น ส่วนเล็ก ๆแบคทีเรียทำให้เกิดโรค สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ส่วนใหญ่ทำหน้าที่อื่น ฟังก์ชั่นที่สำคัญ.

เราเริ่มสัมผัสกับแบคทีเรียตั้งแต่ชั่วโมงแรกของชีวิต หลายคนอาศัยอยู่บนพื้นผิวผิวหนังมนุษย์ตลอดเวลา ยังมีอยู่บนฟัน เหงือก ลิ้น และผนังปากอีกด้วย ในปากของคุณมีแบคทีเรียมากกว่าคนบนโลก! แต่จำนวนมากที่สุดอาศัยอยู่ในลำไส้ - มากถึง 5 กิโลกรัมในผู้ใหญ่

แบคทีเรียพบได้ทุกที่ ทั้งในน้ำ ดิน อากาศ ในเนื้อเยื่อพืช ในร่างกายของสัตว์และมนุษย์ พวกเขาอาศัยอยู่ในที่ที่มีอาหาร ความชื้น และอุณหภูมิที่เหมาะสม (10-40 ° C) เพียงพอ ส่วนใหญ่ต้องการออกซิเจน นอกจากนี้ยังมีแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในบ่อน้ำพุร้อน (อุณหภูมิ 60-90 ° C) แหล่งน้ำที่มีรสเค็มจัด ในช่องภูเขาไฟ ลึกลงไปในมหาสมุทรที่แสงแดดส่องไม่ถึง แม้แต่ในภูมิภาคที่หนาวเย็นที่สุด (แอนตาร์กติกา) และบนยอดเขาที่สูงที่สุด แบคทีเรียก็ยังมีชีวิตอยู่

ใน สถานที่ที่แตกต่างกันพบแบคทีเรียจำนวนต่างๆ ในอากาศมีน้อยลงโดยเฉพาะในสภาพธรรมชาติ และในสถานที่แออัด เช่น โรงภาพยนตร์ สถานีรถไฟ และห้องเรียนก็มีอีกมากมาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องระบายอากาศภายในสถานที่บ่อยๆ

ในน่านน้ำของแม่น้ำ โดยเฉพาะบริเวณใกล้เมืองใหญ่ อาจมีแบคทีเรียจำนวนมาก มากถึงหลายแสนตัวต่อ 1 ลูกบาศก์มิลลิเมตร ดังนั้นคุณจึงไม่ควรดื่มน้ำดิบจากแหล่งน้ำเปิด มีแบคทีเรียจำนวนมากในน้ำในทะเลและมหาสมุทร

ในดินยังมีแบคทีเรียอีกมากมาย - มากถึง 100 ล้านต่อฮิวมัส 1 กรัม (ชั้นดินที่อุดมสมบูรณ์)

แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กมาก แบคทีเรียที่ใหญ่ที่สุดสามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

หากต้องการทำความรู้จักกับสิ่งที่เล็กที่สุด จำเป็นต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (รูปที่ 7)

แบคทีเรียส่วนใหญ่ที่อาศัยอยู่ในบ้านและร่างกายของเราจะอยู่ในรูปของลูกบอล แท่ง และเกลียว แบคทีเรียทรงกลมเรียกว่า cocci แบคทีเรียรูปแท่งเรียกว่า bacilli และแบคทีเรียรูปเกลียวเรียกว่า spirilla (รูปที่ 9) แบคทีเรียบางชนิดก่อตัวเป็นโซ่ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กัน

พิจารณาโครงสร้างของเซลล์แบคทีเรียในรูปที่ 10 ซึ่งประกอบด้วยไซโตพลาสซึมที่ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์ (ผนังเซลล์) เปลือกช่วยให้แบคทีเรียมีรูปร่างที่แน่นอนและทำหน้าที่ปกป้องจากสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

ชั้นเมือกที่อยู่ด้านนอกของเปลือกจะช่วยป้องกันแบคทีเรียหลายชนิดเพิ่มเติมได้ พื้นผิวของเซลล์แบคทีเรียถูกปกคลุมไปด้วยวิลลี่จำนวนมาก ซึ่งเป็นผลพลอยได้กลวงของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม แบคทีเรียบางชนิดมีแฟลเจลลาแบบเส้นใยตั้งแต่หนึ่งอันขึ้นไป

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแบคทีเรียคือการไม่มีนิวเคลียสนั่นคือ พวกมันคือโปรคาริโอต

บนพื้นฐานนี้พวกเขาจึงถูกแยกออกเป็นอาณาจักรที่แยกจากกัน วัสดุนิวเคลียร์ของแบคทีเรียคือโครโมโซมของแบคทีเรียซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรม

แบคทีเรียส่วนใหญ่เป็นเฮเทอโรโทรฟ พวกเขาใช้สารอินทรีย์สำเร็จรูป อาหารของพวกเขา ได้แก่ สิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว ผลิตภัณฑ์อาหารของมนุษย์ น้ำเสีย ฯลฯ

ซาโปรโทรฟ

แบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิคบางชนิดใช้สารอินทรีย์จากศพหรือสารคัดหลั่งของสิ่งมีชีวิต เหล่านี้คือ saprotrophs (จากภาษากรีก sapros - เน่าเสียและ trophos - โภชนาการ)

นอกจากนี้ยังมีแบคทีเรียออโตโทรฟิก สามารถสร้างสารอินทรีย์จากอนินทรีย์ ( คาร์บอนไดออกไซด์, น้ำ, ไฮโดรเจนซัลไฟด์ เป็นต้น) แบคทีเรียสังเคราะห์แสงออโตโทรฟิคมีคลอโรฟิลล์จากแบคทีเรียอยู่ในเซลล์ ซึ่งพวกมันก่อตัวเป็นสารอินทรีย์ภายใต้อิทธิพลของพลังงานแสงอาทิตย์

ไซยาโนแบคทีเรีย

ตัวอย่างของแบคทีเรีย autotrophic คือไซยาโนแบคทีเรีย พวกมันทำอาหารเองจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเมื่อสัมผัสกับมัน แสงแดด- ในเวลาเดียวกัน พวกมันก็ปล่อยออกซิเจน ทำให้แหล่งที่อยู่อาศัยของพวกมันสมบูรณ์ยิ่งขึ้น

แบคทีเรียสืบพันธุ์โดยการแบ่ง ในกรณีนี้ เซลล์ลูกสาวสองคนจะถูกสร้างขึ้นจากเซลล์แม่หนึ่งเซลล์ คล้ายกับเซลล์แม่ ภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวย (สารอาหาร ความชื้น และอุณหภูมิที่เพียงพอตั้งแต่ 10 ถึง 30 ° C) แบคทีเรียสามารถแบ่งตัวทุกๆ 20-30 นาที ดังนั้นจำนวนจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว วัสดุจากเว็บไซต์

หากแบคทีเรียได้รับการเพาะเลี้ยง (เติบโต) บนอาหารเลี้ยงเชื้อภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวย พวกมันจะขยายพันธุ์อย่างรวดเร็วและก่อตัวเป็นอาณานิคมที่มีเซลล์มากถึง 4 พันล้านเซลล์ อาณานิคมของแบคทีเรีย บางประเภทมีโครงร่างและการระบายสีลักษณะเฉพาะ (รูปที่ 8) ตามประเภทของโคโลนี คุณสามารถระบุการมีอยู่ของแบคทีเรียบางชนิดในวัสดุเฉพาะได้

แบคทีเรียบางชนิดเคลื่อนที่โดยใช้แฟลเจลลา ฐานของแฟลเจลลัมหมุนได้ และดูเหมือนว่าจะขันเข้ากับตัวกลาง เพื่อให้แน่ใจว่าแบคทีเรียจะเคลื่อนที่ได้ แบคทีเรียส่วนใหญ่เคลื่อนที่แบบพาสซีฟ: บางชนิดอาศัยกระแสลม บางชนิดอาศัยการไหลของน้ำ นี่คือวิธีการกระจาย

ภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (ขาดอาหาร ความชื้น ความผันผวนของอุณหภูมิอย่างกะทันหัน) แบคทีเรียอาจกลายเป็นสปอร์ได้ ไซโตพลาสซึมใกล้กับโครโมโซมของแบคทีเรียจะมีความหนาแน่นมากขึ้น มีเปลือกที่แข็งแรงมากเกิดขึ้นรอบๆ สปอร์ที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้สามารถดำรงอยู่ได้หลายร้อยปี (รูปที่ 11)

อาณาจักร "แบคทีเรีย" ประกอบด้วยแบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ลักษณะทั่วไปซึ่งมีขนาดเล็กและไม่มีนิวเคลียสคั่นด้วยเมมเบรนจากไซโตพลาสซึม

ใครคือแบคทีเรีย

แปลจากภาษากรีกว่า "bakterion" แปลว่าไม้ ส่วนใหญ่,จุลินทรีย์ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว, การสืบพันธุ์แบบแบ่งส่วน

ใครเป็นผู้ค้นพบพวกเขา

เป็นครั้งแรกที่ได้เห็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เล็กที่สุดเข้ามา กล้องจุลทรรศน์แบบโฮมเมด Anthony Van Leeuwenhoek นักสำรวจชาวฮอลแลนด์ที่อาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 17 สามารถทำเช่นนี้ได้ ศึกษา โลกเขาเริ่มทำงานผ่านแว่นขยายขณะทำงานในร้านขายเครื่องแต่งกายบุรุษ

แอนโธนี แวน ลีเวนฮุก (1632 - 1723)

ต่อมาลีเวนฮุกมุ่งเน้นไปที่การสร้างเลนส์ที่สามารถขยายได้ถึง 300 เท่า ในนั้น เขาตรวจสอบจุลินทรีย์ที่เล็กที่สุด โดยอธิบายข้อมูลที่ได้รับและถ่ายทอดสิ่งที่เขาเห็นลงบนกระดาษ

ในปี ค.ศ. 1676 ลีเวนฮุกค้นพบและนำเสนอข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก ซึ่งเขาตั้งชื่อให้ว่า "สัตว์"

พวกเขากินอะไร?

จุลินทรีย์ที่เล็กที่สุดมีอยู่บนโลกก่อนการปรากฏตัวของมนุษย์เป็นเวลานาน พวกมันมีการกระจายอย่างแพร่หลายโดยกินอาหารออร์แกนิกและสารอนินทรีย์

ขึ้นอยู่กับวิธีการดูดซึมสารอาหาร แบคทีเรียมักจะแบ่งออกเป็นออโตโทรฟิคและเฮเทอโรโทรฟิคเพื่อการดำรงอยู่และการพัฒนา เฮเทอโรโทรฟใช้ของเสียจากการย่อยสลายทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิต

ตัวแทนของแบคทีเรีย

นักชีววิทยาได้ระบุแบคทีเรียที่แตกต่างกันประมาณ 2,500 กลุ่ม

ตามรูปแบบของพวกเขาพวกเขาแบ่งออกเป็น:

• cocci มีโครงร่างทรงกลม
• บาซิลลัส - รูปแท่ง;
• วิบริโอที่มีส่วนโค้ง
• spirilla – รูปทรงเกลียว;
• สเตรปโตคอคกี้ประกอบด้วยโซ่
• Staphylococci ที่ก่อตัวเป็นกระจุกคล้ายองุ่น

ตามระดับอิทธิพลต่อร่างกายมนุษย์ โปรคาริโอตสามารถแบ่งออกเป็น:

• มีประโยชน์;
• เป็นอันตราย.

จุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ได้แก่ เชื้อ Staphylococci และ Streptococci ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคหนอง

แบคทีเรียบิฟิโดและอะซิโดฟิลัสถือว่ามีประโยชน์ กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันและปกป้อง ระบบทางเดินอาหาร.

แบคทีเรียที่แท้จริงสืบพันธุ์ได้อย่างไร?

การสืบพันธุ์ของโปรคาริโอตทุกประเภทเกิดขึ้นโดยการแบ่งส่วนเป็นหลัก ตามมาด้วยการเจริญเติบโตจนมีขนาดเท่าเดิม เมื่อถึงขนาดที่กำหนด จุลินทรีย์ที่โตเต็มวัยจะแยกออกเป็นสองส่วน

โดยทั่วไปแล้ว การสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่คล้ายกันจะดำเนินการโดยการแตกหน่อและการผันคำกริยา เมื่อแตกหน่อบนจุลินทรีย์ตัวแม่ เซลล์ใหม่จะเติบโตขึ้นถึงสี่เซลล์ ตามมาด้วยการตายของส่วนที่โตเต็มวัย

การผันคำกริยาถือเป็นกระบวนการทางเพศที่ง่ายที่สุดในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ส่วนใหญ่แล้วแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในสิ่งมีชีวิตของสัตว์จะแพร่พันธุ์ในลักษณะนี้

แบคทีเรียซิมไบโอนท์

จุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยอาหารในลำไส้ของมนุษย์ได้แก่ ตัวอย่างที่ส่องแสงสัญลักษณ์ของแบคทีเรีย Symbiosis ถูกค้นพบครั้งแรกโดย Martin Willem Beijerinck นักจุลชีววิทยาชาวดัตช์ ในปี พ.ศ. 2431 เขาได้พิสูจน์ให้เห็นถึงการอยู่ร่วมกันอย่างใกล้ชิดของพืชที่มีเซลล์เดียวและพืชตระกูลถั่ว

อาศัยอยู่ในระบบราก, symbionts, กินคาร์โบไฮเดรต, จัดหาไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศให้กับพืช ดังนั้นพืชตระกูลถั่วจึงเพิ่มความอุดมสมบูรณ์โดยไม่ทำลายดิน

มีตัวอย่างทางชีวภาพที่ประสบความสำเร็จมากมายที่เกี่ยวข้องกับแบคทีเรียและ:

• บุคคล;
• สาหร่าย;
• สัตว์ขาปล้อง;
• สัตว์ทะเล

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวด้วยกล้องจุลทรรศน์ช่วยระบบต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ ช่วยกรองน้ำเสีย มีส่วนร่วมในวงจรขององค์ประกอบต่างๆ และทำงานเพื่อให้บรรลุเป้าหมายร่วมกัน

เหตุใดแบคทีเรียจึงถูกจัดอยู่ในอาณาจักรพิเศษ?

สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีลักษณะพิเศษคือมีขนาดที่เล็ก ขาดนิวเคลียสที่ก่อตัวขึ้น และมีโครงสร้างที่โดดเด่น ดังนั้นแม้จะมีความคล้ายคลึงภายนอก แต่ก็ไม่สามารถจำแนกได้ว่าเป็นยูคาริโอตซึ่งมีนิวเคลียสของเซลล์ที่ก่อตัวขึ้นซึ่งถูกจำกัดจากไซโตพลาสซึมโดยเยื่อหุ้มเซลล์

ด้วยคุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้ ในศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์จึงระบุว่าพวกมันเป็นอาณาจักรที่แยกจากกัน

แบคทีเรียที่เก่าแก่ที่สุด

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เล็กที่สุดถือเป็นสิ่งมีชีวิตแรกที่เกิดขึ้นบนโลก นักวิจัยในปี 2559 ค้นพบไซยาโนแบคทีเรียที่ฝังอยู่ในกรีนแลนด์ซึ่งมีอายุประมาณ 3.7 พันล้านปี

ในแคนาดา พบร่องรอยของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรเมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน

หน้าที่ของแบคทีเรีย

ในทางชีววิทยา ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม แบคทีเรียทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

• การแปรรูปสารอินทรีย์ให้เป็นแร่ธาตุ
• การตรึงไนโตรเจน

ในชีวิตมนุษย์ จุลินทรีย์เซลล์เดียวมีบทบาทสำคัญในตั้งแต่นาทีแรกเกิดพวกมันให้จุลินทรีย์ในลำไส้ที่สมดุล มีอิทธิพลต่อระบบภูมิคุ้มกัน และรักษาสมดุลของเกลือและน้ำ

สารสำรองแบคทีเรีย

ในโปรคาริโอต สารอาหารสำรองจะสะสมอยู่ในไซโตพลาสซึม พวกมันสะสมภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวยและบริโภคในช่วงอดอาหาร

สารสำรองของแบคทีเรีย ได้แก่ :

• โพลีแซ็กคาไรด์;
• ไขมัน;
• โพลีเปปไทด์;
• โพลีฟอสเฟต;
• เงินฝากกำมะถัน

สัญญาณหลักของแบคทีเรีย

การทำงานของนิวเคลียสในโปรคาริโอตนั้นดำเนินการโดยนิวเคลียส

ดังนั้นลักษณะสำคัญของแบคทีเรียคือความเข้มข้นของสารพันธุกรรมในโครโมโซมเดียว

เหตุใดตัวแทนของอาณาจักรแบคทีเรียจึงจัดเป็นโปรคาริโอต

การไม่มีนิวเคลียสที่ก่อตัวเป็นเหตุผลในการจำแนกแบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต

แบคทีเรียสามารถอยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยได้อย่างไร

โปรคาริโอตด้วยกล้องจุลทรรศน์มีความสามารถ เวลานานทนต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยกลายเป็นข้อพิพาท มีการสูญเสียน้ำออกจากเซลล์ ปริมาตรลดลงอย่างมาก และการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง

สปอร์จะไม่ไวต่ออิทธิพลทางกล อุณหภูมิ และสารเคมีด้วยวิธีนี้ ทรัพย์สินของการมีชีวิตจะถูกรักษาไว้และดำเนินการตั้งถิ่นฐานใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ

บทสรุป

แบคทีเรียเป็นรูปแบบของชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดบนโลก ซึ่งรู้จักกันมานานก่อนการปรากฏตัวของมนุษย์ มีอยู่ทุกที่: ในอากาศโดยรอบ, น้ำ, ในชั้นผิว เปลือกโลก- ที่อยู่อาศัย ได้แก่ พืช สัตว์ และมนุษย์

การศึกษาสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอย่างแข็งขันเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 19 และดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นส่วนหลัก ชีวิตประจำวันผู้คนและมีผลกระทบโดยตรงต่อการดำรงอยู่ของมนุษย์

แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ที่อาศัยอยู่ในร่างกายมนุษย์เรียกว่าไมโครไบโอต้า มีจำนวนค่อนข้างมาก - คนหนึ่งมีเป็นล้าน นอกจากนี้ยังควบคุมสุขภาพและการทำงานปกติของแต่ละบุคคล นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า: หากไม่มีแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์หรือที่เรียกกันว่า Mutists ระบบทางเดินอาหาร ผิวหนัง และทางเดินหายใจจะถูกโจมตีโดยจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคทันทีและจะถูกทำลาย

ความสมดุลของจุลินทรีย์ในร่างกายควรเป็นอย่างไร และจะปรับเปลี่ยนอย่างไรเพื่อหลีกเลี่ยงการพัฒนา โรคร้ายแรง AiF.ru ถาม ผู้อำนวยการทั่วไปการถือครองชีวการแพทย์ของ Sergei Musienko.

คนงานลำไส้

หนึ่งใน หน่วยงานที่สำคัญตำแหน่งของแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์คือลำไส้ ไม่ใช่โดยไม่มีเหตุผลที่จะเชื่อกันว่านี่คือจุดเริ่มต้นของระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ทั้งหมด และหากสภาพแวดล้อมของแบคทีเรียถูกรบกวน การป้องกันของร่างกายก็จะลดลงอย่างมาก

แบคทีเรียในลำไส้ที่เป็นประโยชน์สร้างสภาพความเป็นอยู่ที่ไม่สามารถทนทานได้อย่างแท้จริงสำหรับจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค - สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด นอกจากนี้ จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ยังช่วยย่อยอาหารจากพืช เนื่องจากแบคทีเรียกินเซลล์พืชที่มีเซลลูโลส แต่เอนไซม์ในลำไส้ไม่สามารถรับมือกับสิ่งนี้เพียงอย่างเดียว นอกจากนี้แบคทีเรียในลำไส้ยังมีส่วนช่วยในการผลิตวิตามินบีและเคซึ่งช่วยให้เกิดการเผาผลาญในกระดูกและ เนื้อเยื่อเกี่ยวพันและยังปลดปล่อยพลังงานจากคาร์โบไฮเดรตและส่งเสริมการสังเคราะห์แอนติบอดีและการควบคุมระบบประสาท

บ่อยครั้งเมื่อพูดถึงแบคทีเรียในลำไส้ที่เป็นประโยชน์ พวกเขาหมายถึง 2 ชนิดที่ได้รับความนิยมมากที่สุด: ไบฟิโดแบคทีเรีย และแลคโตบาซิลลัส ในขณะเดียวกันก็ไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นตัวหลักอย่างที่หลายคนคิด - จำนวนของพวกเขามีเพียง 5-15% ของ จำนวนทั้งหมด- อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญมาก เนื่องจากได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีผลเชิงบวกต่อแบคทีเรียชนิดอื่น เมื่อแบคทีเรียดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้ ปัจจัยสำคัญความเป็นอยู่ที่ดีของทั้งชุมชน: หากพวกเขาได้รับอาหารหรือนำเข้าสู่ร่างกายด้วยความช่วยเหลือ ผลิตภัณฑ์นมหมัก- kefir หรือโยเกิร์ต ช่วยให้แบคทีเรียที่สำคัญอื่นๆ อยู่รอดและแพร่พันธุ์ได้ ตัวอย่างเช่น สิ่งสำคัญมากคือต้องฟื้นฟูประชากรในช่วงที่เกิดภาวะ dysbacteriosis หรือหลังการใช้ยาปฏิชีวนะ มิฉะนั้นจะเป็นปัญหาในการเพิ่มการป้องกันของร่างกาย

โล่ชีวภาพ

ที่จริงแล้วแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในผิวหนังและทางเดินหายใจของมนุษย์ยืนหยัดและปกป้องพื้นที่ที่รับผิดชอบจากการแทรกซึมของสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรคได้อย่างน่าเชื่อถือ เชื้อหลักคือไมโครคอกคัส สเตรปโตคอกคัส และสตาฟิโลคอกคัส

ไมโครไบโอมทางผิวหนังมีการเปลี่ยนแปลงในช่วงหลายร้อยปีที่ผ่านมา เนื่องจากมนุษย์ได้ย้ายจากชีวิตธรรมชาติที่ต้องสัมผัสกับธรรมชาติมาสู่การชำระล้างเป็นประจำ โดยวิธีการพิเศษ- เชื่อกันว่าปัจจุบันผิวหนังของมนุษย์อาศัยอยู่โดยแบคทีเรียที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ร่างกายด้วย ระบบภูมิคุ้มกันสามารถแยกแยะอันตรายจากที่ไม่เป็นอันตรายได้ แต่ในทางกลับกันสเตรปโตคอคคัสใด ๆ ก็สามารถทำให้เกิดโรคได้สำหรับบุคคลเช่นหากเข้าสู่บาดแผลหรือแผลเปิดอื่น ๆ บนผิวหนัง แบคทีเรียส่วนเกินหรือกิจกรรมทางพยาธิวิทยาบนผิวหนังและใน ระบบทางเดินหายใจสามารถนำไปสู่การพัฒนาได้ โรคต่างๆและต่อรูปลักษณ์ภายนอก กลิ่นอันไม่พึงประสงค์- ปัจจุบันมีการพัฒนาจากแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์แอมโมเนียม การใช้งานทำให้สามารถเพาะเชื้อจุลินทรีย์บนผิวหนังด้วยสิ่งมีชีวิตใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ไม่เพียง แต่กลิ่นจะหายไป (ผลของการเผาผลาญของพืชในเมือง) แต่ยังรวมถึงโครงสร้างของการเปลี่ยนแปลงของผิวหนังด้วย - รูขุมขนเปิด ฯลฯ

กอบกู้โลกใบเล็ก

พิภพเล็ก ๆ ของแต่ละคนเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว และนี่คือข้อดีที่ไม่ต้องสงสัยเนื่องจากสามารถอัปเดตจำนวนแบคทีเรียได้อย่างอิสระ

แบคทีเรียที่แตกต่างกันกินสารที่แตกต่างกัน ยิ่งอาหารของแต่ละคนมีความหลากหลายมากขึ้น และยิ่งสอดคล้องกับฤดูกาลมากเท่าไร จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ก็จะมีตัวเลือกมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม หากอาหารเต็มไปด้วยยาปฏิชีวนะหรือสารกันบูด แบคทีเรียจะไม่สามารถอยู่รอดได้ เนื่องจากสารเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาอย่างแม่นยำเพื่อทำลายพวกมัน ยิ่งกว่านั้นไม่สำคัญเลยที่แบคทีเรียส่วนใหญ่จะไม่ทำให้เกิดโรค ผลลัพธ์ที่ได้คือความหลากหลาย โลกภายในมนุษย์ถูกทำลาย และหลังจากนี้พวกเขาก็เริ่มต้น โรคต่างๆ- ปัญหาเกี่ยวกับอุจจาระ, ผื่นที่ผิวหนัง, ความผิดปกติของการเผาผลาญ, อาการแพ้ฯลฯ

แต่ไมโครไบโอต้าสามารถช่วยได้ นอกจากนี้จะใช้เวลาเพียงไม่กี่วันในการแก้ไขเล็กน้อย

มีอยู่ จำนวนมากโปรไบโอติก (ที่มีแบคทีเรียที่มีชีวิต) และพรีไบโอติก (สารที่สนับสนุนแบคทีเรีย) แต่ปัญหาหลักคือมันทำงานแตกต่างกันสำหรับทุกคน การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าประสิทธิผลในการต่อต้าน dysbacteriosis สูงถึง 70-80% นั่นคือยาตัวใดตัวหนึ่งอาจใช้งานได้หรือไม่ก็ได้ และที่นี่คุณควรติดตามความคืบหน้าของการรักษาและการบริหารอย่างระมัดระวัง - หากการเยียวยาได้ผลคุณจะเห็นการปรับปรุงทันที หากสถานการณ์ไม่เปลี่ยนแปลงก็คุ้มค่าที่จะเปลี่ยนโปรแกรมการรักษา

หรือคุณสามารถรับการทดสอบพิเศษที่ศึกษาจีโนมของแบคทีเรีย กำหนดองค์ประกอบและอัตราส่วนของมัน สิ่งนี้ช่วยให้คุณเลือกตัวเลือกโภชนาการที่จำเป็นได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ การบำบัดเสริมซึ่งจะคืนความสมดุลที่เปราะบาง แม้ว่าบุคคลจะไม่รู้สึกถึงการรบกวนสมดุลของแบคทีเรียเล็กน้อย แต่ก็ยังส่งผลต่อสุขภาพ - ในกรณีนี้เราสามารถสังเกตได้ โรคที่พบบ่อย, อาการง่วงนอน, อาการแพ้- ชาวเมืองทุกคนมีความไม่สมดุลในร่างกายไม่ทางใดก็ทางหนึ่งและถ้าเขาไม่ทำอะไรเป็นพิเศษเพื่อฟื้นฟูร่างกายเขาอาจจะมีปัญหาสุขภาพเมื่ออายุมากขึ้น

การอดอาหาร การอดอาหาร เพิ่มผัก โจ๊กจากซีเรียลธรรมชาติในตอนเช้า นี่เป็นเพียงตัวเลือกบางส่วน พฤติกรรมการกินซึ่งเป็นที่รัก แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์- แต่สำหรับแต่ละคน การรับประทานอาหารควรเป็นรายบุคคลตามสภาพร่างกายและไลฟ์สไตล์ของเขา - จากนั้นเขาจึงจะสามารถรักษาสมดุลที่เหมาะสมและรู้สึกดีอยู่เสมอ