«Прокариоты. ЦАРСТВО БАКТЕРИИ»

Ключевые слова конспекта: надцарство Прокариоты, царство Археи (архебактерии), царство Бактерии (эубактерии), цианобактерии, жизнедеятельность бактерий, роль и значение бактерий, антибиотики, микоплазмы.

---

---

Надцарство ПРОКАРИОТЫ

В надцарство Прокариоты объединяются одноклеточные организмы с прокариотическим типом строения клетки. Это древнейшие известные организмы; они появились на Земле около 3,5 млрд лет назад.

В настоящее время прокариоты очень многочисленны, они населяют все среды обитания (воздух, воду, почву и другие организмы). В атмосфере они присутствуют в каплях воды и частичках пыли; встречаются на высоте до 8 км. Прокариоты населяют все водоёмы Земли: горячие кислотные источники (с температурой выше 90 °С), океанические разломы (при температуре выше 360 °С). Они найдены во льдах Антарктики, взятых с глубины более 430 м. Огромное число бактерий обитает в почве, они играют важную роль в круговороте различных химических элементов. Обитая в других организмах, они могут быть возбудителями различных заболеваний (бактериальные инфекции) или помогать организму хозяина переваривать пищу (жвачные животные и термиты).

Некоторые прокариоты — автотрофы, осуществляющие фото- или хемосинтез, другие — гетеротрофы.

Прокариот принято делить на два царства: царство Эубактерии (Бактерии) и царство Архебактерии (Археи).

Царство БАКТЕРИИ

По форме клетки бактерии делятся на кокки — более или менее сферические, бациллы — палочки или цилиндры с закруглёнными концами, спириллы — спиралевидные; вибрионы — короткие палочки, изогнутые в виде запятой. Бактерии относятся к одноклеточным организмам, но иногда после деления могут оставаться вместе, скрепляясь при помощи клеточных стенок или слизистых капсул. Кокки могут образовывать пары (диплококки), цепочки (стрептококки) или грозди (стафилококки); бациллы — нити. Цианобактерии могут образовывать нити длиной до 1 м, иногда собранные в округлые колонии.

Подавляющее большинство эубактерий относятся к гетеротрофам, которые делятся на три группы по образу жизни:

• сапротрофы — питаются мёртвыми организмами и их остатками (наряду с грибами участвуют в минерализации органических остатков);
• паразиты — питаются за счёт живых организмов, причиняя им вред (болезнетворные бактерии);
• эндосимбионты — живут в других организмах и участвуют в их нормальном обмене веществ.

---

Жизнедеятельность бактерий

 Питание:

• автотрофное (синтез органических веществ из неорганических) — фотосинтез, хемосинтез
• гетеротрофное (использование готовых органических веществ: сапрофиты, симбионты, паразиты)

 Дыхание:

• аэробное (используют для дыхания кислород)
• анаэробное (живут в отсутствие кислорода)

 Движение:

• с помощью жгутиков
• с помощью волнообразных сокращений.

 Размножение:

• бесполое (бинарным делением клетки). Иногда разделившиеся клетки не расходятся — образуются цепочки. Бактерии способны очень быстро размножаться.
• половое (конъюгация, обмен генетической информацией).

Типы полового процесса у бактерий:

1. При трансформации бактерия поглощает из окружающей среды свободную ДНК, попавшую туда при разрушении других бактерий (или, в условиях эксперимента, введённую исследователем).
2. При трансдукции фрагменты ДНК могут также переноситься от бактерии к бактерии вирусами (бактериофагами).
3. При конъюгации бактерии соединяются друг с другом временными трубчатыми выростами (копуляционными фимбриями), через которые ДНК переходит из «мужской» клетки в «женскую».

При неблагоприятных условиях бактеpии образуют споры, имеющие плотные капсулы. Эти споры выдерживают кипячение, замораживание, высушивание. Они способны находиться в неактивном состоянии в течение многих лет.

Почти все бактеpии содержат мелкие добавочные хромосомы — плазмиды, которые могут встраиваться в нуклеоид. Зачастую плазмиды содержат гены, обусловливающие устойчивость к антибиотикам. Обмен плазмидами (в результате конъюгации) может происходить между различными видами и даже родами бактерий.

 Роль и значение бактерий

Положительная роль:

• участие в круговороте веществ в природе
• участие в почвообразовании
• образование полезных ископаемых
• симбиотическое взаимодействие с грибами и растениями
• биологическая очистка водоёмов
• получение кисломолочных продуктов

Отрицательная роль:

• порча пищевых продуктов
• разрушение построек и механизмов
• цветение воды
• заболевания растений, животных и человека (холера, чума, дифтерия, туберкулёз, сифилис)

Антибиотики — химические вещества, выделяемые бактериями и грибами для угнетения других микроорганизмов.
Открытие антибиотиков (пенициллина) в 1929 г. А. Флемингом обусловило значительный прогресс в лечении бактериальных инфекций (пенициллин начали применять в медицине с 1941 г.). Механизм их действия различен: часть антибиотиков (пенициллины) нарушает синтез клеточной оболочки; другие (тетрациклин, стрептомицин и др.) нарушают синтез белка, инактивируя бактериальные рибосомы. Сульфаниламидные препараты подавляют синтез фолиевой кислоты в бактериальных клетках.

Большинство антибиотиков получают в культурах микроорганизмов, и лишь небольшое число — путём химического синтеза. На основе природных антибиотиков получено большое число синтетических (например, ампициллин, цефалексин и др.).

У бактерий достаточно быстро развивается устойчивость к определённым антибиотикам (часто она передаётся с плазмидами), поэтому постоянно разрабатываются новые, всё более мощные антибиотики. Антибиотики способствуют возникновению бактерий, лишённых клеточной стенки. Эти бактерии менее болезнетворны, но способны длительное время сохраняться в поражённом организме. Применение антибиотиков нарушает нормальную микрофлору кожи и кишечника. По этой причине лечение антибиотиками допустимо только по назначению врача, с соблюдением всех его рекомендаций.

---

Цианобактерии

Цианобактерии — фототрофные, прокариотические организмы, окрашенные в сине-зеленый цвет. Характерные черты:

• автотрофы,
• не имеют жгутиков,
• могут вступать в симбиоз,
• размножаются только бесполым путем.

---

Микоплазмы

Микоплазмы — мельчайшие бактерии (0,1 мкм). От остальных эубактерий отличаются отсутствием клеточной стенки и связанной с этим изменчивостью формы, малым размером генома и неподвижностью.

Микоплазмы широко распространены в природе; некоторые из них ведут сатротрофный образ жизни, другие — паразитируют в организме животных и растений. У человека микоплазмы вызывают заболевания дыхательных путей, в том числе воспаление лёгких (пневмонию), а также воспалительные заболевания мочеполовой системы. Микоплазмы нечувствительны к антибиотикам (например, к пенициллину), которые подавляют рост бактерий, воздействуя на их клеточную стенку.

Источник: uchitel.pro

Роль прокариот в природе. Мы уже вспоминали, что прокариоты распространены везде, они даже способны существовать в тех условиях, где другие организмы вообще не встречаются. Например, некоторые виды обитают в горячих источниках, температура воды которых достигает +90 °С. Клетки особых бактерий обнаружены в нефтеносных пластах на глубине нескольких километров.

Бактерии, обитающие в почве, вместе с другими организмами (животными, грибами) обеспечивают ее плодородие.
и разлагают органические вещества, поступающие в почву. Образующиеся при этом неорганические соединения могут потребляться растениями. Цианобактерии и азотфиксирующие бактерии, обитающие в почве, способны усваивать азот из воздуха и переводить его в доступную для потребления растениями форму. Как вы помните, одна из таких групп бактерий – клубеньковые бактерии – поселяется в корнях бобовых растений. Потребляя органические вещества, бактерии обеспечивают самоочищение водоемов. Цианобактерии, пурпурные и зеленые серобактерии вместе с растениями создают запасы органических веществ в природе, образуя их из неорганических. Цианобактерии в процессе фотосинтеза выделяют в атмосферу свободный кислород, которым дышат живые организмы. Образование нефти и природного газа также происходило при участии определенных групп бактерий.

Взаимосвязи прокариот с другими организмами. Средой обитания некоторых бактерий являются живые организмы. Взаимосвязи, которые при этом возникают, могут быть разными. Есть бактерии, приносящие пользу другим организмам. Например, в кишечнике человека живет бактерия кишечная палочка. Она способствует процессам пищеварения, образует определенные витамины и препятствует деятельности болезнетворных микроорганизмов. При чрезмерном употреблении антибиотиков эти бактерии погибают, что плохо влияет на здоровье человека. Сама же кишечная палочка, обитая в кишечнике человека, постоянно обеспечена питательными веществами.

В желудке жвачных животных (коров, овец, коз) также живут бактерии. Они принимают участие в переваривании растительной пищи, богатой целлюлозой. Такое сосуществование бактерий и жвачных животных является взаимовыгодным: бактерии помогают животным переваривать и усваивать пищу, а сами обеспечены питательными веществами и защищены от неблагоприятных влияний окружающей среды. Некоторые виды цианобактерий, подобно водорослям, входят в состав лишайников.

Однако среди бактерий много и паразитических видов, которые, поселяясь в организмах человека, животных и растений, вызывают разнообразные заболевания. В другие организмы бактерии могут проникать вместе с пищей, водой, воздухом, через покровы. Один из наиболее распространенных путей проникновения бактерий в организм человека – воздушно–капельный. При кашле и чихании больных людей в воздух вместе с мельчайшими каплями слизи и слюны попадают миллионы клеток бактерий. Если рядом с больным человеком находится здоровый, эти бактерии могут проникнуть в него через органы дыхания и вызвать заболевание. Вот почему, чтобы избежать поражения дыхательных путей, при контакте с больными следует пользоваться защитными марлевыми масками.

Болезнетворные бактерии могут переносить и кровососущие насекомые. Например, возбудителя чумы (опасного заболевания, унесшего жизни миллионов людей) переносят блохи, сыпного тифа – вши. У человека бактерии вызывают такие заболевания, как дифтерия, туберкулез, ангина, холера, дизентерия, скарлатина и многие другие, у животных – сибирскую язву, бруцеллез. Эти заболевания часто сопровождаются повышением температуры, ухудшением самочувствия и требуют немедленного лечения. Несвоевременное обращение к врачу и несоблюдение его рекомендаций могут привести к смерти больного. Сейчас бактериальные заболевания лечат с помощью антибиотиков.

Больных инфекционными заболеваниями следует изолировать от здоровых до момента выздоровления, то есть необходимо соблюдать карантин с целью предупреждения распространения возбудителей. Для предотвращения заболеваний (например, дифтерии, столбняка) необходимо делать профилактические прививки, употреблять витамины, повышающие устойчивость организма, кипятить питьевую воду, правильно хранить и готовить пищевые продукты, соблюдать правила личной гигиены (мыть руки перед едой, чистить зубы, содержать свое тело в чистоте).

Бактерии способны вызывать и разнообразные заболевания растений, на пораженных органах которых могут возникать пятна, опухоли. Заболевшие растения в конечном итоге загнивают и погибают.

Использование прокариот в хозяйственной деятельности человека. Человек издавна использует способность некоторых бактерий вызывать процессы брожения для получения определенных продуктов: молочнокислых (сыров, йогуртов и др.), уксусной и масляной кислот. Без бактерий было бы невозможным дубление кожи, силосование зеленых кормов.

Бактерий используют и в микробиологической промышленности для получения антибиотиков, витаминов и других веществ.

Одна из важных проблем, стоящих перед человечеством, – очистка сточных вод, образующихся в результате работы промышленных предприятий и жизни городов. Такие воды в неочищенном состоянии нельзя сливать в водоемы, так как они их загрязняют, и вода становится непригодной для употребления. Для очистки сточных вод в специальных очистительных сооружениях используют определенные виды бактерий, разлагающих органические остатки. Кроме того, изучая видовой состав и численность бактерий в воде, можно определить степень загрязненности водоемов. С помощью бактерий человек борется с кровососущими животными, вредителями сельского и лесного хозяйств.

Бактерии могут приносить и ощутимый вред, например, портя продукты питания. При этом они вырабатывают ядовитые вещества, которые могут отравить организм человека или животного при употреблении испорченных продуктов. Например, палочка ботулизма может поражать консервированные мясные и растительные продукты, рыбу.

Помните! Вздутые консервы (причиной этого может быть и палочка ботулизма) употреблять не следует, так как это может привести к тяжелому отравлению со смертельным исходом.

Летом поверхность неглубоких, хорошо прогреваемых водоемов может покрываться зеленовато–сизой пленкой. Это явление называют «цветением воды». Его причина – массовое размножение цианобактерий, которые, выделяя ядовитые вещества (токсины), могут вызывать гибель обитателей водоемов. Такая вода непригодна для питья, а купание в ней может вызвать у человека разнообразные заболевания. К сожалению, надежных способов борьбы с «цветением воды» до сих пор не найдено. «Цветение воды», как вы помните, может быть вызвано и массовым размножением зеленых водорослей. Однако при этом таких тяжелых последствий, как при массовом размножении цианобактерий, не наблюдается.

Бактерии были открыты голландским исследователем Антони ван Левенгуком (1632–1723 гг.). На протяжении своей жизни он сконструировал около 400 микроскопов. Исследуя с их помощью капли воды, он обнаружил и описал строение, способы движения и размножения разнообразных микроскопических существ: бактерий, одноклеточных животных и других организмов.

Если бы бактерии прекратили разлагать органические вещества остатков организмов и продуктов их жизнедеятельности, выделяя при этом углекислый газ, его запасы в атмосфере и Мировом океане исчерпались бы приблизительно за 2 тыс. лет. Это относительно незначительный промежуток времени по сравнению с существованием жизни на Земле, ведь она появилась свыше 3,5 млрд. лет тому назад.

Признаки отравления продуктами, в которых размножилась бактерия палочка ботулизма, могут проявиться через 12–24 ч после их потребления. Ее яд, в первую очередь, действует на нервную систему и мускулатуру, вызывая потерю голоса и сознания, нарушения зрения, процессов пищеварения и дыхания. Если своевременно человеку не будут введены особая сывортка и препараты, поглощающие ядовитые вещества, может наступить смерть.

Опасные пищевые отравления человека и животных (брюшной тиф) вызывают бактерии сальмонеллы. Их споры длительное время могут сохраняться во внешней среде и пищевых продуктах.

Опасность для здоровья и жизни человека и животных представляют бактерии лептоспиры. Их споры длительное время могут сохраняться в стоячих водоемах. Попадая в организм, эти бактерии вызывают тяжелую лихорадку и даже смерть. Поэтому в водоемах, где выявлены лептоспиры, не следует купаться.

Для того чтобы полностью избавиться от бактерий в пищевых продуктах, предназначенных для длительного хранения, медикаментах, осуществляют их стерилизацию или пастеризацию. Стерилизация (от лат. стерилис – бесплодный) – процесс полного уничтожения микроорганизмов и их спор. Распространенный метод стерилизации – действие высоких температур (+100 °С и выше). Для стерилизации также используют ультрафиолетовые лучи, ультразвук, определенные химические вещества и т. д. Пастеризация заключается в том, что разнообразные продукты (молочнокислые, пиво, соки) подвергают тепловой обработке при температуре +60 …70 °С в течение 30 мин, а потом быстро охлаждают. Данный процесс повторяют на протяжении трех дней. В результате споры микроорганизмов, которые могли образоваться при предварительной обработке, погибают при следующем прогревании. Этот метод, предложенный выдающимся французским микробиологом Луи Пастером (1822–1895 гг.), носит его имя.

Разбор Казино Вулкан Россия отзывы опытного игрока

Источник: www.template-cms.ru

Прокариоты — надцарство организмов, не обладающих оформленным ядром и типичным хромосомным аппаратом. К прокариотам относится царство Дробянки, включающее отделы Бактерии и Цианобактерии.

Клетки прокариот характеризуются простым строением, они не име­ют ядра и многих органелл, свойственных эукариотическим клеткам. Поверхностный аппарат прокариот включает клеточную стенку и плаз­матическую мембрану. Клеточная стенка окружает клетку снаружи и при­дает жесткость, форму, дает механическую защиту. Клеточная стенка покрыта капсулой из слизистого вещества. В цитоплазме находятся ри­босомы и разнообразные включения. Вместо ядра в клетках прокариот имеется наследственный материал, представленный молекулой ДНК, при­крепленной в определенном месте к внутренней поверхности плазмати­ческой мембраны. Типичных хромосом, расположенных в клетках эукариот, у прокариот нет. Рибосомы, осуществляющие синтез белка, сходны по строению с рибосомами эукариот, но имеют более мелкие размеры. Плаз­матическая мембрана может образовывать гладкие или складчатые вы­пячивания, на складчатых могут располагаться ферменты, рибосомы, а на гладких — фотосинтезирующие пигменты. В клетках цианобактерий обнаружены хроматофоры — округлые замкнутые мембранные структу­ры, в которых расположены фотосинтезирующие пигменты.

Большинство прокариот — одноклеточные организмы (есть и колони­альные формы), клетки которых имеют небольшие размеры и различную форму: шаровидную (кокки), палочковидную (бациллы), изогнутую (виб­рионы), спирально закрученную (спириллы) и др. Клетки некоторых бак­терий имеют органеллы движения — жгутики (один, несколько или много).

Для прокариот характерны процессы жизнедеятельности: питание (автотрофное и гетеротрофное), дыхание (аэробное и анаэробное), обмен веществ, размножение (бесполое, половой процесс — конъюгация, спо­рообразование).

Роль прокариот в природе и жизни человека:

— благодаря их жизнедеятельности происходит размножение и ми­нерализация органических веществ отмерших организмов;

— вместе с грибами, водорослями и лишайниками они принимают уча­стие в разрушении горных пород — почвообразовательных процессах;

— почвенные бактерии связывают молекулярный азот, обогащая по­чву азотом (азотобактер и клубеньковые бактерии);

— «цветение воды», вызываемое деятельностью цианобактерий, на­носит огромный ущерб рыбному хозяйству;

— бактерии играют положительную роль в хозяйственной деятель­ности человека, их используют для получения спирта, уксусной кисло­ты, масла, сыра, различных кисломолочных продуктов, в квашении овощей, при дублении кожи, выработке шелка, каучука, очистке сточ­ных вод, выщелачивании металлов и т.д.;

— бактерии широко используют в биотехнологии: производство мно­гих ферментов, лекарственных препаратов, кормовых белков, витами­нов, гормонов и др. продукции;

— отрицательная роль принадлежит болезнетворным бактериям (бактериям-паразитам) — возбудителям тяжелых болезней человека (анги­на, скарлатина, тиф, туберкулез и др.) животных и растений.

Источник: studopedia.ru