Распространение, условия жизни и форма бактерий

Строение бактерий

Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточная оболочка бактерий существенно отличается от клеточной оболочки растений и грибов. Ядра, отделённого от цитоплазмы мембраной, в бактериальной клетке нет. Ядерное вещество у бактерий расположено в цитоплазме (рис. 22). Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Некоторые бактерии имеют один или несколько жгутиков. Подвижные бактерии передвигаются при помощи жгутиков или за счёт волнообразных сокращений.

Форма бактерий разнообразна: опи могут иметь вид прямых или изогнутых палочек, шариков, спиралей. Очень часто бактерии образуют скопления в виде длинных изогнутых цепочек, групп и плёнок (рис. 23).

Большинство бактерий бесцветно. Только некоторые из них окрашены в пурпурный или зелёный цвет.

Их много в воздухе и почве.

Новые понятия

Бактерии. Синезелёные, или цианобактерии. Сапротрофы. Паразиты

Распространение бактерий.

Строение бактерий

Бактерии имеют клеточную стенку, состоящую из муреина (пептидогликана) и выполняющую защитную функцию. У бактерий (прокариот, доядерных) отсутствуют мембранные органоиды. В их клетке можно найти только немембранные: рибосомы, жгутики, пили. Пили – поверхностные структуры, которые служат для прикрепления бактерии к субстрату.

Наследственный материал находится прямо в цитоплазме (не в ядре, как у эукариот) в виде нуклеоида. Нуклеоид (лат. nucleus – ядро + греч. eidos вид) – одна сложная кольцевидная молекула ДНК, не ограниченная мембранами от остальной части клетки.

Долгое время выделяли “особый органоид” бактерий – мезосомы, считали, что они могут участвовать в некоторых клеточных процессах.

Спешу сообщить, что на данный момент установлено однозначно: мезосомы это складки цитоплазматический мембраны, образующиеся только лишь при подготовке бактерий к электронной микроскопии (это артефакты, в живой бактерии их нет).

При наступлении неблагоприятных для жизни условий бактерии образуют защитную оболочку – спору. При образовании споры клетка частично теряет воду, уменьшаясь при этом в объеме. В таком состоянии бактерии могут сохраняться тысячи лет!

В состоянии споры бактерии очень устойчивы к изменениям температуры, механическим и химическим факторам. При изменении условий среды на благоприятные, бактерии покидают спору и приступают к размножению.

eidos вид – одна сложная кольцевидная молекула ДНК, не ограниченная мембранами от остальной части клетки.

Паразиты (болезне­творные бактерии)

Другие бактерии питаются органическими веществами живых организмов. Это паразиты. Паразитами являются болезне­творные бактерии: дифтерийная и туберкулезная палочки, сальмонелла и др.

Ядерный материал у бактерий бактериальная хромосома она несет наследственную информацию.

Микрофлора почвы

Основным источником распространения бактерий является почва. Этому способствуют:

  • наличие большого количества питательных веществ (минеральных, органических);
  • достаточная влажность субстрата,
  • защита их от действия прямого солнечного излучения и резких колебаний температуры.

Наибольшее количество бактерий содержится на глубине до $30$ см. Песчаная почва содержит их меньшее количество, чем чернозём. Один грамм чернозёма содержит около $10$ миллиардов бактерий.

Они попадают в грунт вместе с трупами животных, бытовыми и промышленными отбросами.

11. Бактерии – Рабочая тетрадь по биологии 5 класса (Н.И.Сонин, А.А.Плешаков)

1. Используя рисунок на с. 60 учебника, назовите основную особенность строения бактериальной клетки, отличающую ее от клеток представителей других царств живой природы.
1. Бактериальная клетка не имеет ядра (прокариоты).
2. Размножается делением.
3. Имеются только рибосомы из органоидов.

2. Где обитают бактерии? Подумайте, с чем связано столь широкое их распространение.

Бактерии делятся на два типа: аэробы и анаэробы, соответственно это те, которые могут расти только в присутствии атмосферного кислорода, так и при полном отсутствии кислорода. Бактерии участвуют в формировании структуры и улучшают плодородие почвы, участвуют активно в образовании полезных ископаемых и разрушении растительной и животной массы; также поддерживают запасы углекислого газа и кислорода в атмосфере.

3. Рассмотрите рисунок «Разные формы бактерий» на с. 61 учебника. Как вы думаете, в какой среде обитают бактерии, имеющие жгутики?

Бактерии имеющие жгутики обитают только в водной среде.

4. Используя рисунок на с. 62 учебника, расскажите, как размножаются бактерии?

Размножаются бактерии в основном, путём своего деления.

5. Как бактерии переживают неблагоприятные условия жизни?

Самыми жизнеустойчивыми бактериями являются спорообразующие. Именно споры обладают свойством большой жизнеспособности и устойчивости к внешним воздействиям. Даже в самых неблагоприятных условиях. Такие формы микроорганизмов выдерживают резкие колебания температуры окружающей среды, различные воздействия химических соединений, переживают отсутствие влаги и воздуха. Именно поэтому спорообразующие бактерии так живучи. Они быстро приспосабливаются к разным условиям внешней среды.

Читайте также:  Топ-7 полезных свойств бразильского ореха

6. Какова положительная роль бактерий в природе?

Бактерии очень важны в природе, они наполняют атмосферу кислородом, ассимилируют азот, который впоследствии проникает в почву и является в таком случае натуральным удобрением. Листва, опадающая на землю осенью, также подвергается воздействию бактерий и к весне превращается в перегной. Мертвые клетки организмов также подвергаются воздействию бактерий и превращаются со временем в удобрение.

7. Используя дополнительные источники информации, подготовьте сообщение о значении бактерий в жизни человека.

Многие бактерии полезны для организма человека, но многие также способны нанести вред здоровью.
Бактерии-сапрофиты портят пищевые продукты. Поэтому, чтобы избавиться от такого вида бактерий, человек обрабатывает пищу путем стерилизации, кипячением и многими другими способами, таким образом, спасая свою жизнь от вредных бактерий. Одной из самых опасных бактерий является ботулиническая бацилла. Она может поражать консервы, из плохо промытого мяса, она размножается в среде без кислорода и вырабатывает яд ботулин, смертельно опасный для жизни человека.
Многие болезни человека развиваются тоже от многих бактерий. Брюшной тиф, дизентерия, коклюш, столбняк, туберкулез, дифтерия. Большинство из них передаются воздушно-капельным путем при кашле или чихании, или попросту проникать через раны с грязью.

8. В чем состоит опасность для человека болезнетворных бактерий? Какие правила гигиены следует соблюдать, чтобы избежать заражения? Всегда ли вы их соблюдаете?

Бактерии вредят организму. Правила по гигиене: Мойте руки перед едой. Если вы больны, то лучше надеть маску или сидеть дома. Нужно всегда соблюдать правила.

9. Почему многие ученые считают, что первыми на Земле появились бактерии?

Потому что бактерии являются простейшими организмами, т.е. плохо развитыми.

10. Рассмотрите рисунок. Какую ошибку допустил художник, когда рисовал клетку бактерии?

Именно споры обладают свойством большой жизнеспособности и устойчивости к внешним воздействиям.

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).

Чашку поставьте в тёплое место с температурой 25 30 С.

Бактерии — общая характеристика. Классификация, строение, питание и роль бактерий в природе

Бактерии это самый древний организм на земле, а также самый простой в своем строении. Он состоит всего из одной клетки, которую можно увидеть и изучить только под микроскопом. Характерным признаком бактерий является отсутствие ядра, вот почему бактерии относят к прокариотам.

Некоторые виды образовывают небольшие группы клеток, такие скопления могут быть окружены капсулой (чехлом). Размер, форма и цвет бактерии сильно зависит от окружающей среды.

По форме бактерии различаются на: палочковидные (бациллы), сферические (кокки) и извитые (спириллы). Встречаются и видоизмененные – кубические, С-образные, звездчатые. Их размеры колеблются от 1 до 10мкм. Отдельные виды бактерий могут активно передвигаться при помощи жгутиков. Последние иногда превышают размер самой бактерии в два раза.

Для движения бактерии используют жгутики, количество которых бывает различное – один, пара, пучок жгутиков. Расположение жгутиков также бывает разным – с одной стороны клетки, по бокам или равномерно распределены по всей плоскости. Также одним из способов передвижения считается скольжение благодаря слизи, которой покрыт прокариот. У большинства внутри цитоплазмы есть вакуоли. Регулировка ёмкости газа в вакуолях помогает им двигаться в жидкости вверх или вниз, а также перемещаться по воздушных каналах почвы.

Ученые открыли более 10 тысяч разновидностей бактерий, но по предположениям научных исследователей в мире существует их более миллиона видов. Общая характеристика бактерий дает возможность определиться с их ролью в биосфере, а также изучить строение, виды и классификацию царства бактерий.

Также одним из способов передвижения считается скольжение благодаря слизи, которой покрыт прокариот.

Особенности распространения разных видов бактерий в природе

Микроорганизмы в природе находятся практически везде, где возможна жизнь. Поэтому их можно найти в воде, воздухе, живых организмах и особенно в почве. Разнообразные по составу и функциям, они могут как помогать более сложным формам жизни, так и приносить огромный вред. Чтобы понять, чем можно объяснить широкое распространение бактерий на нашей планете, стоит рассмотреть особенности их выживания на Земле в различных средах и значение для других форм жизни.

Читайте также:  Как померить температуру у новорожденного

Распространение большинства бактерий в воздушной среде связано с постоянно изменяющимися условиями жизнедеятельности растений, животных и человека, а также сезонными перепадами температур и климатическими особенностями.

Сапрофиты

извлекают питательные вещества из мёртвых тел

Цианобактерии вызывают цветение воды, что пагубно отражается на существовании других обитателей водоемов беспозвоночных и рыб.

Строение и жизнедеятельность бактерий
методическая разработка (биология, 6 класс) по теме

В разделе “Царства Бактерии и Грибы” – это первый урок. Его тема “Строение и жизнедеятельность бактерий”. На данном уроке учитель знакомит учащихся с характерными признаками бактерий, их отличием от растений и животных; раскрывает особенности строения, питания, размножения и распространения бактерий с использованием различных форм деятельности: мультимедиа презентация, работа с учебником, изображение изучаемых обьектов, беседа с использованием проблемных вопросов. Таким образом, комбинирование на уроке традиционных и современных технологий дает положительный результат при изучении большого объема материала, стимулирует познавательный интерес учащихся.

В 1905 году он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза.

Строение и жизнедеятельность бактерий

Снаружи оболочки у большинства бактерий имеется слизистая капсула , которая предохраняет клетку от высыхания.

Где обитают бактерии

Так как бактерии легко адаптируются к условиям окружающей среды, они распространены практически везде. Почва, поверхности, абсолютно все водоемы, радиоактивные отходы, горячие или кислые источники, воздух — трудно найти место, свободное от этих микроорганизмов. Например, в одном грамме почвы находится около 40 миллионов бактерий.

Кроме внешней среды, бактерии еще находятся и внутри живых организмов — это бактерии-паразиты и бактерии-симбионты.

Существует наука, посвященная изучению этих микроорганизмов, — бактериология. До сих пор не описано большинство бактерий, а некоторых из них выращивают в лабораториях для исследований.

В организме человека находится от 1,5 до 2,5 кг бактерий.

Размножение бактерий

Тип размножения бактерий — бесполый. Бактериальная клетка начинает размножаться, попав в благоприятные условия и достигнув определенного размера.

❖ Формы (способы) размножения бактерий:
■ делением клетки надвое,
■ почкованием (встречается как исключение),
■ спорообразованием.

Размножение делением клетки надвое: сначала путем репликации ДНК удваивается генетический материал клетки. После этого белки, прикрепляющие молекулы ДНК к выростам цитоплазматической мембраны, разделяют (растаскивают) дочерние молекулы ДНК и происходит оформление обособленных бактериальных хромосом (нуклеоидов). Затем клетка удлиняется, и в ней постепенно образуется поперечная перегородка. Наконец, две дочерние клетки расходятся. Деления клеток происходят примерно через каждые 15—20 минут.

Спорообразование свойственно некоторым бактериям при наступлении неблагоприятных условий. При этом в бактериальной клетке значительно уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность, цитоплазма сжимается, а клетка покрывается очень плотной оболочкой. Споры бактерий устойчивы к различным воздействиям (выдерживают длительное высыхание, нагревание свыше 100 °С и охлаждение примерно до -200 °С) и сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени. При попадании в благоприятные условия споры набухают и прорастают, образуя новую вегетативную клетку бактерий.

♦ Виды спор бактерий:
микроцисты (образуются из целой клетки),
эндогенные (образуются внутри клетки).

Циста — временная форма существования многих одноклеточных и ряда простейших многоклеточных организмов, характеризующаяся наличием защитной оболочки. Позволяет перенести неблагоприятные условия или предохраняет клетку в период ее деления.

❖ Формы полового процесса у бактерий:
■ трансформация,
■ конъюгация,
■ трансдукция.

Трансформация осуществляется при попадании фрагментов ДНК разрушенных клеток одной культуры бактерий в живую культуру другой бактерии. Эти фрагменты ДНК могут поглощаться клеткой-реципиентом и встраиваться в ее нуклеоид.

Читайте также:  Отдых на море при беременности

При конъюгации перенос участка ДНК от донора (выполняющего мужские функции) к клетке-реципиенту осуществляется при непосредственном контакте через половую фимбрию (тонкую белковую трубочку), которая формируется у клетки-донора. После этого клетки разъединяются. При конъюгации очень часто наблюдается передача не всей молекулы ДНК, а только ее фрагментов.

При трансдукции небольшой фрагмент ДНК переносится от одной клетки к другой бактериофагами.

Деления клеток происходят примерно через каждые 15 20 минут.

Кислотность и pH – баланс

Почти главенствующую роль во влиянии на развитии бактерий занимает кислотность. Её принято обозначать знаком pH и учитывают интервал от нуля до четырнадцати. Для роста необходимы предельные показатели от 4 до 9. При 9 почти все нам знакомые микроорганизмы перестают расти.

В основной массе они перестают расти уже при показателе в 4 pH. Идеальной средой обитания считается нейтральная кислотность.

  • Кислая среда — от 0 до 6 pH
  • Щелочная среда — от 8 до 14 pH
  • Нейтральная среда — 7,07 pH.

Отдельно стоит выделить кисломолочные бактерии (ацидофильные). Они любят кислую среду и при попадании в нее, например, в молоке начинают работать особым образом, перерабатывая углеводы в молочную кислоту. Они важнейшие производители продуктов содержащих полезные для микрофлоры человека пробиотики.

Полезные свойства ацидофилов используются и в фармацевтике. Ученые нашли положительные свойства и используют их в производстве лекарств не только для кишечника, но и для многих других органов. В домашнем хозяйстве женщины часто применяют полезные свойства бактерий.

Многие каждый год делают заготовки и закрутки на предстоящий сезон без овощей и фруктов. Понижая уровень кислотности путем добавления уксуса, что делает, кислую среду. Этим мы добиваемся гибели патогенных микроорганизмов.

Изменение этих факторов приводит к гибели, усиленному размножению или мутации бактерий.

В благоприятных условиях бактерии делятся, тем самым увеличивают свою популяцию, каждые двадцать минут. При усиленном солнечном свете от воздействия лучей размножение останавливается. Некоторые бактерии реагируют даже на магнитное поле планеты.

Бактерии составляют нормальную микрофлору человека, находятся на коже, слизистых оболочках и даже внутри человека, например в кишечнике. Бактерии существуют даже в воздухе. Можно сказать весь наш мир в своем роде бактериальный.

Бактерии имеют разные способы размножения, одни не имеют полового процесса и размножаются путем почкования или способом поперечного деления. Другие имеют половой процесс, но в самом примитивном виде.

Чтобы иметь представление о жизненном цикле этого микроорганизма, нужно изучить основные восемь фаз развития:

Первая фаза

«Латентная» – фаза отдыха, длящаяся с момента заселения в растительную среду и до начала увеличения популяции (примерно от 60 до 120 минут). Темпы прямо пропорционально зависят от окружающих условий.

Вторая фаза

«Задержка размножения» –происходит процесс умножения, клетки быстро размножаются и делятся, с большой скоростью увеличиваются в своих размерах. Длительность до 120 минут.

Третья фаза

«Логарифмы» – это фаза активного размножения. За время пока идет данная фаза достигается максимально возможное развитие и деление бактерий. Деление происходит в прогрессии. Из двух – в четыре клетки. Из четырех в восемь клеток. Из восьми в шестнадцать и т.д.

Четвертая фаза

«Отрицательное ускорение» – скорость размножения резко уменьшается, а скорость гибели увеличивается. Длительность колеблется от 100 до 120 минут.

Пятая фаза

«Стационарный максимум» — фаза созданная для того чтобы клетки могли размножаться. Размножение вновь набирает скорость, и покрывает количество погибших ранее клеток.

Шестая фаза

«Ускорение гибели» – из названия этой фазы можно сделать вывод о том, что число погибших бактерий в несколько раз больше числа оставшихся в живых клеток, можно сказать фаза скудного существования.

Седьмая фаза

«Логарифмическая гибель» – клетки отмирают с одинаковой скоростью, в то же время процесс деления сначала сбрасывает скорость, а затем и вовсе останавливается.

Восьмая фаза

«Уменьшающаяся скорость гибели» — если питательная среда позволяет бактериям оставаться живыми, то они прекращают умирать и переходят в фазу покоя. Это не обязательная фаза, существующая только при наличии благоприятных условий для процесса жизнедеятельности.

Бактерия не изменяет продукт.

Добавить комментарий