Бактерии – микроскопические организмы, населяющие нашу планету. Они находятся повсюду, при этом не видны человеческому глазу. Относят их к прокариотам (безъядерным), с набором специфических признаков.

В земле, воде, на поверхности предметов бытового пользования, шерсти животных, внутри продуктов питания – везде они живут, размножаются, расщепляют органику, приносят пользу или вред. Каждый представитель огромного царства бактерий играет важную роль в природе.

Мертвые организмы, независимо, представители это царства животных или растений, подвергаются переработке бактериями. Результат – преобразование мертвой органики в полезные вещества и удобрения для почвы, легко усваиваемые растениями.

Представители царства бактерий могут выступать как продуценты кислорода, а некоторые могут связывать молекулы азота. К примеру, цианобактерии обеспечивают нормальное функционирование водоемов, насыщая планету кислородом.

Некоторые путают царство бактерий с представителями вирусов. Они разительно отличаются не только размерами, но и структурой. Первая категория – это самостоятельная оформленная клетка, а вирусы – это соединение белка и ДНК (или РНК). Последние не имеют возможности жить за пределами клеточной структуры, почему и погибают, оказавшись на воздухе.

Особенности и формы бактериальных микроорганизмов

Строение бактерий клеточное, их относят к прокариотам, так как отсутствует главный компонент – ядро, если сравнивать их и представителей царств растений, грибов, животных.

Все организмы бактерий имеют различную форму клетки (в отличие от вирусов):

1. Круглые или сферические (кокки) – имеют модификации:
   
   • стрептококки – различной длины цепочки, образованные микроскопическими круглыми клетками;
   • диплококки – когда две клетки соединены одной клеточной капсулой (в качестве примера можно рассматривать пневмококк, являющийся возбудителем пневмонии);
   • стафилококки – по внешнему виду напоминают гроздь винограда различной формы (такие представители царства бактерий отнюдь не полезны, они провоцируют фурункулез и нарушают здоровую микрофлору кишечника, вызывая отравления).
2. Палочковидные – к ним относится категория бациллы. В отличие от растений, могут быть спорообразующими (палочки Коха, азотофиксирующие бациллы) и неспорообразующими (клубеньковые, симбионты кишечные).

1. Спирохеты – представляют собой спираль, имеют сложную форму (в качестве примера можно привести обитателей ротовой полости, которые сопровождают человека на протяжении жизни). Вторая разновидность – спириллы. Они устроены проще, передвигаются с помощью одного жгутика, и в качестве места размножения также выбирают организм человека.
2. Вибрионы – царство бактерий также представлено короткими палочками, которые под микроскопом напоминают запятую. Они наиболее опасны для здоровья человека. Такие образцы могут вызвать одно из смертельных заболеваний – холеру.

Микроорганизмы как прокариоты

Размер клеток бактерий гораздо меньше аналогичных элементов у представителей царства грибов, животных или растений. Он варьируется в пределах от 0,1 до 30 мкм. Самая маленькая из выявленных на сегодняшний день клеток живет внутри организмов эукариот (растений или животных) и называется микоплазма паразитическая.

Для бактерий характерно наличие генетического компонента, представленного нуклеоидом. Также их относят к прокариотам благодаря наличию верхней капсулы, отсутствующей у представителей царств растений и грибов. Она защищает клетку от высыхания и не дает ей погибнуть в специфической агрессивной среде.

Примеры клеток

Их можно найти множество, причем кардинально отличающихся по форме и способу жизни (питания, размножения). Ярким примером может служить сенная палочка. Если обычное сено опустить в воду, продержав некоторое время, на ее поверхности может появиться множество колоний микробов, среди которых будет интересующая нас разновидность. Ее относят к прокариотам в классическом проявлении с набором характерных для данной категории организмов органелл.

Многие бактерии живут на разлагающихся трупах животных, поверхности погибших растений. Они питаются органикой, почему и получили название сапрофитов (в переводе с греческого состоит из двух слов, обозначающих «гнилой» и «растение»).

Растут и размножаются очень быстро, в отличие от представителей царства растений или животных. К примеру, бактерия, вызывающая холеру, делится на две части каждые 20 минут, а по достижению размеров взрослой особи снова происходит раздел.

Источник: probakterii.ru

Царства живой природы

Изначально все живые организмы делятся на две империи: клеточные (состоят из клеток) и внеклеточные (вирусы).

• Вирусы находятся обособленно, так как являются паразитами и поселяются внутри живой клетки.

По своей структуре данные паразитические формы состоят из молекул ДНК, РНК, покрытые мембраной.

Рис. 1. Вирусы.

Организмы, состоящие из клеток, подразделяются на четыре царства:

• Бактерии (простейшие) – устроены достаточно просто, у них отсутствуют органоиды, нет ядерной оболочки, молекулы ДНК располагаются в цитоплазме. Питание таких организмов может происходить через клеточную поверхность или самостоятельно вырабатывать питательные вещества (сине-зелёные водоросли). Бактерии могут приносить как пользу, так и вред. Их используют для квашения овощей, приготовления кисломолочных продуктов. Но есть и болезнетворные бактерии, которые опасны для жизни и здоровья человека.


• Растения – отличительным признаком растительной клетки являются пластиды, одни из которых – хлоропласты. В них происходит фотосинтез – процесс образования из неорганических веществ (вода, углекислый газ) под действием солнечной энергии органических питательных веществ.

Строение растительной клетки сложнее, чем у бактерий. Здесь имеется плотная оболочка, в состав которой входит целлюлоза. Внутри цитоплазмы содержатся органеллы, каждая из которых выполняет определённые функции (синтез белка, накапливание питательных веществ и т.д.). Ещё одной отличительной чертой растительной клетки является наличие вакуоли – ёмкость, где сохраняются питательные вещества, либо ненужные продукты обмена веществ.

• Грибы – царство живой природы, которое объединяет признаки растений и животных. Сходство с растительным организмом – наличие плотной клеточной стенки, которая формируется из хитина. У грибов нет пластид, поэтому сами «приготовить себе еду» они не могут. Так же, как и животные, они гетеротрофы. Питаются грибы готовыми питательными веществами путём всасывания из окружающей среды. Особенное строение у грибной клетки – гифа, которая образует целые сплетения нитей, называемые мицелием.


• Животные – являются гетеротрофами. Животная клетка не имеет плотной оболочки, поэтому некоторые из них могут сокращаться, образуя мышечные ткани. Такая особенность даёт возможность активно двигаться, появляется опорно-двигательный аппарат. Клетки животных имеют центриоли, расположенные возле ядра, играющие важную роль во время процесса деления.

Рис. 2. Царства живой природы.

Отличительные признаки живой природы

К отличительным признакам царств живой природы относят:

• наличие в клетках органических веществ (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты);
• структурной и функциональной единицей является клетка;
• обмен веществ, т.е. совокупность превращений, химических реакций внутри организма во время дыхания и питания;
• реагирование на воздействия из окружающей среды или раздражимость;
• размножение – воспроизведение себе подобных особей;
• умение приспосабливаться к условиям окружающей среды;
• способность эволюционировать, что даёт такое разнообразие всего живого;
• рост и развитие организма.

Рис. 3. Признаки живой природы.

Источник: obrazovaka.ru

1. Введение

Бактерии – относительно просто устроенные микроскопические организмы. Они одноклеточные. Ядра, отделенного от цитоплазмы оболочкой, у бактерий нет. Такие организмы называются прокариотами. Весь наследственный материал у них распределён в цитоплазме. Клетки бактерий имеют намного меньшие размеры, чем клетки растений или животных. В среднем это 0,5–5 мкм. Кишечная палочка, например, имеет длину клетки от 1 до 6 мкм (Рис. 1.). Самые крупные из бактерий достигают размера в 750 мкм, т. е. 0,75 мм. Самые мелкие из них имеют размеры от 0,1 до 0,25 мкм. По теоретическим подсчётам, клетка меньших размеров не может быть жизнеспособной, поскольку в ней не могут поместиться все необходимые молекулы.

   Рис. 1.

Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал в XVII веке Антони ван Левенгук (Рис.
. В середине XIX в. Луи Пастер открыл болезнетворные свойства бактерий, а также связал их со многими хозяйственно важными процессами (например, порчей продуктов питания). Медицинская микробиология получила развитие в трудах Роберта Коха. Он сформулировал общие принципы определения возбудителя болезни. В 1905 году он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза. Изучением бактерий занимается наука бактериология.

   Рис. 2.

2. Классификация бактерий

Клетки бактерий имеют чрезвычайно малые размеры. Поэтому изучение их строения началось только с изобретением электронного микроскопа. Традиционно существует разделение бактерий по форме клетки (Рис. 3).

   Рис. 3.

Различают шарообразные кокки (например, стрептококки, стафилококки), палочковидные бациллы (например, кишечная палочка), изогнутые в виде запятой вибрионы (например, холерный вибрион), спиралевидные спириллы. Очень часто бактерии образуют скопления в виде длинных изогнутых цепочек, групп и пленок.

Некоторые бактерии имеют жгутики – до 1000. Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются при помощи жгутиков или скольжением. Многие водные бактерии могут погружаться или всплывать, изменяя свою плотность за счет выделения пузырьков газа.

Бактерии активно передвигаются в направлении, определяемом теми или иными раздражителями. Это явление получило название таксиса. Большинство бактерий бесцветно. Некоторые окрашены в пурпурный или зеленый цвет.

Бактерии были одними из первых живых организмов на Земле. Они появились более 3 млрд лет назад. Поскольку понятие вида к бактериям применимо с трудом, сколько их видов существует, точно не известно. Условно указывают около 10000 видов.

3. Строение бактерий

Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточные оболочки бактерий существенно отличаются от таковых растений и животных.

Снаружи оболочка может быть покрыта ещё и слизистой капсулой. Оформленного ядра у бактерий нет, а наследственный материал распределен в цитоплазме.

4. Распространение бактерий

Практически нет места на Земле, где бы не встречались бактерии. Они живут даже во льдах Антарктиды и в горячих источниках. Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий. Большинство бактерий гибнет при температуре +65–100°С, но споры некоторых из них переносят нагревание до +140°С и охлаждение до -253°С.

Число бактерий различно в воздухе проветренных и непроветренных помещений. Так, в классе после проветривания перед началом урока бактерий в 13 раз меньше, чем в той же комнате после урока. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород (аэробные бактерии), другие в нем не нуждаются и способны жить в бескислородной среде (анаэробные бактерии).

5. Питание бактерий

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами – они гетеротрофы. Некоторые бактерии, например сине-зеленые водоросли, способны создавать органические вещества из неорганических (Рис. 4). Такие организмы называются автотрофами. Автотрофные бактерии сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

   Рис. 4.

Гетеротрофные бактерии делятся на сапротрофных, получающих органические вещества из отмерших организмов или выделений живых организмов, и паразитов, питающихся органическими веществами живых организмов. Паразитизм у бактерий распространен очень широко. Существуют бактерии, паразитирующие в теле бактерий других видов. Среди бактерий-паразитов много болезнетворных, поражающих растения и животных.

Встречаются так называемые хищные бактерии. Это колониальные бактерии. Их клетки соединены мостиками и образуют подобие ловчей сети. Передвигаясь, такая колония захватывает и переваривает мелкие живые организмы.

Некоторые бактерии способны улавливать азот воздуха, что чрезвычайно важно для них и многих растений.

6. Размножение бактерий

Размножаются бактерии делением одной клетки на две. При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий может происходить через каждые 20–30 мин. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно было бы заполнить все моря и океаны.

Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро поедается другими организмами. Половое размножение у бактерий отсутствует. Для обеспечения необходимой изменчивости у них существуют другие механизмы. Так, некоторые бактерии могут обмениваться наследственным материалом между собой и с другими организмами.

7. Образование спор

В неблагоприятных условиях (при недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) цитоплазма бактериальной клетки, сжимаясь, отходит от материнской оболочки, округляется и образует внутри неё на своей поверхности новую, более плотную оболочку. Такую бактериальную клетку называют спорой (Рис. 5). Споры некоторых бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях.

   Рис. 5.

Они выдерживают высушивание, жару и мороз, не погибают даже в кипящей воде. По некоторым данным, споры сохраняются в почвах и горных породах в жизнеспособном состоянии миллионы лет. Споры легко разносятся ветром, водой и т. д. Их много в воздухе и почве. В благоприятных условиях спора прорастает и становится активной бактерией.

Волосатики

Вымойте клубень картофеля, не очищая его от кожуры, нарежьте ломтиками. Натрите ломтики мелом и поместите в чашку Петри. Чашку поставьте в тёплое место с температурой 25–30°С. Через 2–3 суток на поверхности ломтиков образуется плотная морщинистая пленка. Маленький кусочек пленки разотрите в капле воды и рассмотрите под микроскопом бактерии картофельной палочки. Они подвижны, обладают жгутиками и могут образовывать споры.

Для получения культуры сенной палочки положите в колбу с водой немного сена, горлышко колбы закройте ватой и кипятите содержимое в течение 15 мин, чтобы уничтожить другие бактерии, которые могут оказаться в колбе. Сенная палочка при кипячении не погибает.

Полученный настой сена отфильтруйте и на несколько дней поставьте в помещение с температурой 20–25°С. Сенная палочка будет размножаться, и вскоре поверхность настоя покроется пленкой из бактерий.

Стеклянной палочкой перенесите частичку пленки на предметное стекло, накройте покровным стеклом и рассмотрите под микроскопом. Добавьте под покровное стекло каплю метиленовой синьки. На голубом фоне бактерии видны гораздо лучше. Некоторые из них подвижны, а у неподвижных внутри видны блестящие овальные образования. Это споры. 

Почему бактерии рассматриваются в этом курсе?

До середины 20 века бактерии считались низшими растениями. Это происходило потому, что некоторые бактерии способны синтезировать кислород, не способны поглощать целые кусочки пищи, а получают питательные вещества в виде растворов. Таким образом, бактерии имеют сходные с растениями признаки. 

Оболочка клетки

Оболочка бактериальной клетки отличается от растительной либо животной. Таким образом, некоторыми веществами можно нарушить синтез бактериальной оболочки (патогенных бактерий), не нанося вреда организму-хозяину. Вследствие этого клетка не сможет продолжать нормальную жизнедеятельность. Так работают антибиотики (пенициллин).

Появление цианобактерий

Одними из древнейших бактерий являются цианобактерии, или сине-зелёные водоросли (Рис. 6). В породах, образованных 3,5 млрд лет назад, обнаружены продукты их жизнедеятельности – строматолиты. Благодаря цианобактериям в атмосфере начал накапливаться кислород, который 2 млрд лет назад достиг концентраций, достаточных для начала аэробного дыхания.

   Рис. 6.

Появление кислорода в атмосфере (кислородная катастрофа) нанесло серьёзный удар по анаэробным организмам. Они либо вымирают, либо уходят в локально сохранившиеся бескислородные зоны. Общее видовое разнообразие бактерий в это время сокращается.

 

 источник конспекта — http://interneturok.ru/ru/school/biology/5-klass/tsarstvo-bakterii/stroenie-i-zhiznedeyatelnost-bakteriy

источник презентации — http://ppt4web.ru/biologija/bakterii-ikh-stroenie-i-zhiznedejatelnost.html

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=ny-jXtWIDTA

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=MRoV4aJuNG0

заставка http://www.youtube.com/watch?v=D003CiNfTe0

Источник: www.kursoteka.ru

Бактерии объединены в царство микроскопических организмов. Их можно увидеть только при увеличении микроскопа в 500-1000 раз. Бактерии распространены повсюду: в воздухе, в воде, в почве, в мёртвых телах и в живых организмах. Большое количество различных бактерий обнаружено даже в водах Северного Ледовитого океана. Бактерии были найдены и на дне океана, на глубине нескольких тысяч метров. Особенно много бактерий живёт в гниющих органических остатках, в почве, в загрязнённой воде, в теле больных животных. Примером бактерий может служить сенная палочка. Если настоять сено в воде, в ней разовьётся множество микробов. Среди них в большом количестве встречается бактерия сенная палочка. Она несколько крупнее других бактерий, поэтому её можно рассмотреть в школьный микроскоп. Бактерия сенная палочка имеет форму палочки. Она состоит из одной клетки. Снаружи клетка покрыта тонкой оболочкой. Поэтому она сохраняет свою постоянную форму. Внутри находится протоплазма. Ядра нет, как нет и хлорофилла. Содержимое клетки бесцветно. Большинство бактерий имеет форму палочки. Самое слово «бактерия» происходит от греческого слова «бактерион», что означает палочка. Однако многие бактерии имеют форму шариков, изогнутых палочек, запятых или спиралей. По своему строению бактерии сходны с сенной палочкой. Они состоят из одной клетки с оболочкой. Внутри клетки содержится протоплазма. Такая клетка не имеет ядра и хлорофилла. Так как у бактерий нет хлорофилла, они не могут сами создавать органические вещества, необходимые для их питания. Большинство бактерий даже не выносит солнечного света и живёт в темноте. Как же бактерии питаются? Оказывается, большинство бактерий для своего питания использует готовые органические вещества. Растворы они всасывают всей поверхностью своего тела. Многие бактерии поселяются на трупах животных и растений. Такие, бактерии, питающиеся органическими веществами мёртвых организмов, называются сапрофитами. Они вызывают гниение трупов и остатков мёртвых растений. Другие бактерии живут в теле живых организмов. Они поселяются в теле людей, животных, иногда растений. Для своего питания они всасывают органические вещества из клеток живого организма. Такие бактерии называются паразитами. Некоторые из них вызывают у человека заразные болезни, например холеру, дифтерию, брюшной тиф, туберкулёз, чуму, скарлатину. Бактерии растут и размножаются необыкновенно быстро. Холерная бактерия делится на две клетки через каждые 20 минут. Новые клетки вырастают до размеров взрослой бактерии и снова делятся. При благоприятных условиях от одной холерной бактерии уже через 30 часов может получиться такое громадное количество бактерий, которое покрыло бы плёнкой всю поверхность земного шара. Если этого в действительности не происходит, то только потому, что бактерии не находят себе достаточно пищи и массами гибнут. Бактерии нуждаются в пище, влаге, в определённой температуре для поддержании своей жизнедеятельности. При наступлении неблагоприятных для их жизни условий, например при недостатке пищи, влаги или при резком понижении или повышении температуры, протоплазма бактерии сжимается в шарик и покрывается новой прочной оболочкой. Такое состояние бактерий называется cnopoй. В состоянии споры бактерия не питается и не движется — она находится в покое. Споры многих бактерий выдерживают длительное высушивание, кипячение, замораживание, а также действие различных ядов. Большинство бактерий гибнет уже при температуре +85° и —100°. Споры же некоторых бактерий переносят нагревание до температуры 140° тепла и охлаждение до 253° мороза. Попав во влажную питательную среду, споры набухают и затем прорастают. Из споры снова образуется бактерия, которая начинает двигаться, питаться и размножаться. Таким образом, путём образования спор бактерии сохраняют своё существование. В природе встречаются бактерии гниения и брожения. Многие бактерии вызывают порчу и гниение пищевых продуктов. Например, мясо и рыба, оставленные в тепле, под действием бактерий гниения быстро портятся. Для того чтобы на продолжительное время предохранить скоропортящиеся продукты от гниения, их подвергают нагреванию при высокой температуре, при которой погибают не только бактерии, но и их споры. Во время нагревания жестяные банки с продуктами запаивают, чтобы в дальнейшем прекратить доступ бактерий к продуктам из воздуха. Приготовленные таким образом консервы долгое время не портятся. Пищевые продукты можно предохранить от порчи также высушиванием, замораживанием, солением, маринованием, засахариванием, так как в условиях сухости, низкой температуры, в крепком растворе соли или сахара жизнедеятельность бактерий прекращается. Многие сапрофитные бактерии полезны. К ним относится большинство бактерий, вызывающих брожение. Всем известно, что молоко, оставшееся в тепле, скисает. Из молока получают простоквашу и кефир, из сливок – сметану. Скисание молока происходит под влиянием особых бактерий брожения. Такое же брожение наблюдается при квашении капусты, силосовании кукурузы и других растений. К полезным бактериям принадлежат также почвенные бактерии. В почве их очень много. Например, в 1 г чернозёма насчитывается до 10 миллиардов бактерий. Они разлагают органические вещества, оставшиеся от растений и мёртвых животных, и образуют перегной. Особенно много перегноя образуется бактериями при удобрении почвы навозом, при возделывании многолетних и однолетних трав, у которых отмирают многочисленные корни. В присутствии кислорода в почве бактерии довольно быстро превращают перегной в минеральные вещества, которыми питаются культурные растения. Чтобы создать лучшие условия для жизни полезных почвенных бактерий, почву обрабатывают и удобряют. Рыхление верхнего слоя почвы сохраняет в почве влагу, необходимую для жизни как культурных растений, так и бактерий, и обогащает почву воздухом, нужным для дыхания полезных почвенных бактерий. Внесение навоза даёт пищу не только культурным растениям, но и бактериям. Это способствует увеличению количества микробов, так как в навозе их живёт очень много. На корнях бобовых растений поселяются бактерии, образующие клубеньки. Клубеньковые бактерии усваивают азот из воздуха и обогащают почву азотными веществами. Большой урон здоровью человека наносят болезнетворные бактерии. В прежние времена, когда люди ещё ничего не знали о бактериях и их жизни, многие пытались лечиться заклинаниями знахарей, молитвами и «святой водой». Внезапное появление эпидемий заразных болезней, как например холеры, чумы, тифа, приписывалось «гневу божию» на людей за их «грехи». Теперь мы знаем, что многие болезни человека и домашних животных вызываются бактериями-паразитами, которые поселяются в теле животных и человека. Например, туберкулёзные бактерии вызывают туберкулёз, дифтерийные — дифтерию, холерные — холеру. Болезнетворные бактерии при благоприятных условиях быстро размножаются и разрушают живые клетки организма, в которых они поселились. Некоторые бактерии, например, при дифтерии и столбняке, выделяют ядовитые вещества в кровь организма. Ядовитые вещества разносятся кровью по всему телу больного и отравляют его. При сильном отравлении организма этими ядами может наступить смерть. Во время болезни человек принимает различные лекарства. Лекарства убивают бактерии в теле человека и таким образом освобождают организм человека от заразы. Йод, раствором которого обычно смазывают раны, убивает бактерии, попавшие в рану. Во избежание распространения бактерий, вызывающих заразные заболевания, помещения дезинфицируют. При дезинфекции убивают бактерии различными химическими средствами. Хорошим дезинфицирующим средством является солнечный свет, так как многие бактерии, например бактерии туберкулёза, не выносят прямых солнечных лучей и гибнут. Таким образом, бактерии объединяются в царство мельчайших организмов очень простого строения. Большинство из них — одноклеточные организмы. Бактерии большей частью питаются органическими веществами; среди них встречаются сапрофиты и паразиты. Бактерии растут и размножаются очень быстро. Поэтому они быстро распространяются. Многие бактерии приносят большой вред, вызывая тяжёлые заболевания у человека, животных, растений, порчу продуктов. Наука разработала способы борьбы с вредными бактериями. Многие бактерии полезны. В сельском хозяйстве большое значение имеют почвенные бактерии.

 

Источник: beaplanet.ru