Царство Бактерии Внешнее строение и распространение Бактерии считаются мельчайшими живыми существами, и рассмотреть их можно только под микроскопом. Как же люди о них узнали? В прежние времена часто возникали эпидемии различных болезней, к примеру, холеры, чумы, тифа. Эти болезни уносили много человеческих жизней, опустошали села и города. Причин «повальных» болезней тогда не знали, и их появление приписывалось «гневу божию» на людей за их «грехи». Однако, врачи того времени пытались найти причину таких болезней. Они предположили, что существуют мелкие организмы, способные долго находиться в воздухе и передаваться от человека к человеку. Первым человеком, увидевшим их под микроскопом, стал Антони Ван Левенгук С этого момента началось изучение бактерий и появилось отдельное царство организмов. Что же собой представляют эти существа? Само слово «бактерия» происходит от греческого слова «бактерион», что означает палочка. Основная масса бактерий обладает простейшей формой клетки - палочка. Однако не у всех бактерий такая форма. Поэтому в зависимости от формы клетки бактерии бывают в виде шариков – кокки, изогнутые как запятая – вибрионы, палочки – бациллы. Бактерия, имеющая форму спирали, получила название спирилла. В подавляющем большинстве бактерии – одноклеточные существа, поэтому рассмотрим строение их клетки. Строение бактерий очень простое по сравнению с клетками других организмов. Клетка представлена оболочкой и цитоплазмой. Строение клеточной оболочки бактерий отличается от строения оболочки растений. Особенности внутреннего строения клетки бактерий также отличны от других существ. К примеру, характерным признаком строения бактерий считается отсутствие обособленного ядра, какое имеется в клетках растений, животных и грибов. Вместо ядра у них ядерное вещество, распределенное по всей цитоплазме, или же сосредоточенное в отдельных участках в виде мелких зернышек. Часть бактерий снабжены тончайшими жгутиками, посредством их происходит перемещение микроорганизмов в жидкости. К примеру, холерный вибрион активно передвигается благодаря наличию жгутика. Бактерии распространены всюду: в воздухе, воде, почве и даже в живых организмах. Русские полярники, дрейфовавшие на льдине в районе Северного полюса, обнаружили огромное число микроорганизмов в Северном Ледовитом океане. Эти организмы были найдены даже около дна океана. Наибольшее количество микроорганизмов живет в разлагающихся останках, в загрязненной воде, в организме нездоровых животных. Какие же тогда условия способствуют распространению бактерий? Самое главное, что эти организмы могут существовать в самых различных условиях. Ограничений для их распространения практически нет. Широкому распространению бактерий на нашей планете способствовали их особенности жизнедеятельности Особенности жизнедеятельности По типу пит ания бактерии можно разделить на две группы: автотрофы и гетеротрофы. Остановимся подробнее на особенностях этих групп. К автотрофным бактериям относятся синезеленые или цианобактерии. Они считаются единственными бактериями способными производить готовые органические вещества путем фотосинтеза, так как в клетках цианобактерий есть зеленый пигмент – хлорофилл. Поэтому для питания цианобактерии сами создают себе вещества. Царство Бактерии. 1. Не имеют ядра и мембранных органоидов в клетке (митохондрий, лизосом, комплекса Гольджи, ЭПС, вакуолей) 2. Имеют одну кольцевую молекулу ДНК (нуклеоид), расположенную в неподвижной цитоплазме. Кроме нуклеоида в цитоплазме содержатся мелкие кольцевые ДНК – плазмиды, обеспечивающие приспособление бактерий к определенным условиям. 3. Имеют мелкие рибосомы (70S), клеточные включения (волютин), впячивания мембраны -мезосомы, которые выполняют функции мембранных органоидов. 4. Имеют клеточную стенку из муреина или пектина, сохраняющую форму бактерий. Поверх стенки могут располагаться пили – нитевидные белки, выполняющие функции контакта между клетками, паразитические используют пили для прикрепления к клеткам хозяина. 5. Многие бактерии имеют жгутики, образуют слизистую капсулу. 6. Размножение путем деления надвое (бинарное деление) через каждые 20-30 минут, некоторые могут конъюгировать- обмениваться генетическим материалом (разновидность полового процесса) 7.При неблагоприятных условиях образуют споры, которые служат исключительно для перенесения неблагоприятных условий и распространения, но не для размножения! Споры могут быть очень устойчивыми и сохраняться десятки и более 100 лет. 8.Среды обитания бактерий различные: водная; наземно-воздушная; почвенная; организменная. Бактерии существуют везде: в почве, пресной и соленой воде, в организме человека, животных, растений, на разных предметах, в отбросах, в продуктах питания, в нефтяных водах, в горячих источниках и т. д. 9.Могут жить в бескислородной среде- анаэробы: молочно-кислые, масляно-кислые, болезнетворные и в кислородной среде – аэробы (бактерии гниения, бактерии, обитающие в воде, воздухе и верхних слоях почвы). Есть также бактерии, способные к обитанию и в кислородной, и в бескислородной среде (факультативные анаэробы) 10. По питанию большинство – гетеротрофы (паразитические, симбионты и сапротрофные). Автотрофами являются цианобактерии (фототрофы) и хемосинтезирующие бактерии- хемотрофы (серо-, железобактерии, метанобактерии, нитрифицирующие и водородные бактерии). Симбиозное питание у клубеньковых бактерий (азотфиксирующих), обитающих на корнях бобовых культур: обогащая почву азотом, они получают от растений органические вещества. А также бифидо- и лактобактерии, обитающие в кишечнике человека.. 11.Для большинства бактерий губительное действие оказывают высокие температуры, УФ- лучи, кислоты, спирты, формалин, хлор и лекарственные вещества – антибиотики. Поэтому для борьбы с болезнетворными бактериями проводят кварцевание, стерилизацию (нагревание до 120 градусов), пастеризацию (нагревание до 60 – 80 градусов). По форме бактерии делят на группы: кокки- шаровидные бациллы - палочковидные вибрионы - изогнутые в виде запятой спириллы – спиралевидные Микрофлора почвы 1 грамм серой лесной почвы содержит около трех миллионов бактерий, а 1 грамм чернозема около трех миллиардов бактерий. На глубине до пяти метров присутствуют полезные бактерии рода Ризобиум и бактерии гниения и брожения (санитары- почвообразователи). Но помимо полезных микроорганизмов тут обитают и опасные возбудители: споры сибирской язвы, палочки столбняка, ботулизма, кишечная палочка. Микрофлора воды. На 1 мл родниковой воды приходится около 100 бактерий, а на 1 мл стоячей – около 300 тысяч бактерий. В воде присутствуют серобактерии (превращают ядовитый сероводород в H2SO4) и опасные микроорганизмы – брюшнотифозная палочка, холерный вибрион, бруцеллез. Микрофлора воздуха 1 кубический метр хвойного леса содержит 5 бактерий 1 метр кубический закрытых помещений – 300 тысяч бактерий. В воздухе присутствуют возбудители дифтерии, туберкулеза, коклюша и многие другие. Микрофлора человека Каждый человек является носителем 1 миллиона бактерий. Больше всего их на открытых участках тела и в некоторых отделах желудочно-кишечного тракта. Организм выделяет защитные вещества, содержащие лизоцим – слезная жидкость, слюна, носовая слизь, ушная сера, желчь. Двести шестьдесят тысяч бактерий образуют микрофлору толстого кишечника Клостридиум перфригин – вырабатывает ферменты, помогающие усваивать клетчатку. Ацидофильные бактерии – выделяю кислоту, которая регулирует численность бактерий брожения и гниения. Остальные органы человека – стерильны. ПО БАКТЕРИЯМ ОСОБО ЗАПОМИНАЕМ СЛЕДУЮЩЕЕ: 1.Термины нуклеоид, мезосома, муреин, плазмиды, пили, хемотрофы, кокки, бациллы, спириллы, вибрионы относятся только к бактериям! 2.Все паразитические бактерии в экосистемах консументы, сапротрофы- редуценты, цианобактерии и хемотрофы-продуценты (кроме нитрифицирующих и денитрифицирующих, так как они участвуют в окислении неорганических соединений, выделенных при разложении детрита). 3. По источнику получения энергии бактерии делятся на группы: фотоавтотрофные (цианобактерии - используют энергию света и углерод берут из углекислого газа) фотогетеротрофные (пурпурные, зеленые - фотосинтез идет без выделения кислорода, углерод берут из готовых органических веществ: сахаров, жирных кислот, аминокислот и др.) (в ЕГЭ пока ни разу про их особенности вопросы не встречала...) хемоавтотрофные (все хемосинтезирующие бактерии) хемогетеротрофные -все гетеротрофные бактерии, то есть большинство бактерий: сапротрофы, паразиты, симбионты. 4. В круговороте азота участвуют азотфиксаторы (клубеньковые, синезеленые (цианобактерии)), аммонификаторы гнилостные), нитрифицирующие (окисляют ионы аммония, образуя соли азота - нитриты и нитраты) и денитрифицирующие (образуют молекулярный азот, замыкая круговорот азота) -хемотрофы 6.Клубеньковые бактерии (азотфиксирующие) - по питанию не хемотрофы, а гетеротрофы!!! 7. Синтез углеводов, липидов, АТФ идет у бактерий на мезосомах, выполняющих функцию мембранных органоидов Установите соответствие между признаком организма и группой, для которой он характерен. ПРИЗНАК ГРУППА ОРГАНИЗМОВ A) клеточное строение тела 1) прокариоты Б) наличие собственного обмена веществ 2) вирусы B) встраивание собственной ДНК в ДНК клетки хозяина Г) состоит из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки Д) размножение делением надвое Е) способность к обратной транскрипции ОСОБЕННОСТЬ ВИРУСОВ И БАКТЕРИЙ ПРЕДСТАВИТЕЛЬ А) нет клеточной стенки 1) вирус иммунодефицита Б) наследственный материал заключён в кольцевой ДНК В) наследственный материал заключён в РНК Г) может иметь жгутик Д) внутриклеточный паразит Е) симбионт человека человека 2) кишечная палочка