 |
Процессы жизнедеятельности бактерий.
|
|
|
|
Общая характеристика бактерий.
Микрофотография бактериальных клеток
Бактерии – группа (царство) микроорганизмов, у которых отсутствует четко оформленное ядерное вещество. Ядерное вещество находится в цитоплазме. Нет у бактерий и пластид. Формы бактериальных клеток очень разнообразны (кокки, спириллы, бациллы, вибрионы). Споры у бактерий служат не для размножения, а для перенесения неблагоприятных условий. Размножаются бактерии делением клетки (материнская клетка делится на две дочерние). Большая скорость размножения бактерий обусловливает удивительную способность этих организмов приспосабливаться к изменениям условий среды. Изучением бактерий занимается раздел микробиологии бактериология.
Бактерии – примитивные одноклеточные организмы, в цитоплазме которых нет оформленного ядра. Ядерное вещество распределено по всей цитоплазме.
Бактериология – раздел микробиологии, занимающийся изучением бактерий.
Размеры бактерий варьируют от 0,1 до 10 мкм. Есть среди бактерий и настоящие гиганты, например пурпурная серобактерия – длиной до 1/20 мм. Пару таких бактерий вполне можно увидеть невооружённым глазом.
Самой большой бактерией в мире считается Thiomargarita namibiensis, по другому «Намибийская серная жемчужина» - грам-отрицательная морская бактерия, открытая в 1997 году. Она не только состоит всего из одной клетки, но при этом, у неё нет поддерживающего скелета также, как и у эукариотов. Размеры Thiomargarita достигают 0,75-1 мм, что позволяет увидеть её невооруженным взглядом.
По типу обмена веществ Тиомаргарита является организмом, который получает энергию в результате восстановительно-окислительных реакций и может использовать нитрат, как конечный объект, получающий электроны. Клетки Намибийской серной жемчужины неподвижны, а потому содержание нитрата может колебаться. Thiomargarita может запасать нитрат в вакуоли, занимающей около 98% от всей клетки. При низкой концентрации нитрата, её содержимое используется для дыхания. Сульфиды окисляются нитратами до серы, которая собирается во внутренней среде бактерии в виде мелких гранул, чем и объясняется жемчужная окраска Тиомаргариты.
|
|
|
Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 году голландский натуралист А. Левенгук. Как и всех микроскопических существ, он назвал их "анималькули".
Название "бактерии" ввёл в 1828 году Х. Эренберг
Форма бактерий
1. Округлые – кокки (диплококки, стрептококки, стафилококки)
2. Палочковидные – бациллы
3. Спиралевидные – спириллы
4. В виде запятой – вибрионы
Рис. 1. Округлые
| 
Рис. 2. Палочковидные
|
Рис. 3. Спиралевидные
| 
Рис. 4. Вибрионы
|
Условия жизни
Трудно найти место на Земле, где не было бы бактерий.
V Они встречаются в самых разнообразных местах: в атмосфере и на дне океанов, в быстротекущих реках и в вечной мерзлоте, в парном молоке и в ядерных реакторах; однако особенно много их в почве.
V Среди бактерий много форм, которые паразитируют на человеке, растениях и животных.
| Аэробные | Анаэробные |
| живут в воздухе | живут в бескислородной среде |
| Способны к дыханию кислородом – наиболее эффективный способ получения энергии | Энергию получают в результате брожения – древний и энергетически маловыгодный процесс |
Строение бактериальной клетки.
Зарисовать рисунок бактериальной клетки в тетради и подписать обозначения её частей:
Цитоплазма в клетке неподвижна, органоидов мало, рибосомы мелкие. Ядра нет. Наследственная информация записана в кольцевой молекуле ДНК. Клетка покрыта слизистой капсулой, клеточной стенкой и мембраной.
|
|
|
В составе клеточной стенки – муреин, органическое вещество, близкое по составу к хитину.
Прокариоты – организмы, не имеющие оформленного ядра, молекула органического вещества не отделена от цитоплазмы, а прикреплена к клеточной мембране. Бактерии относятся к этой группе.
Эукариоты – организмы, имеющие оформленное ядро с ядерной оболочкой. В группу эукариот входят растения, грибы, животные, в том числе человек.
Процессы жизнедеятельности бактерий.
Типы питания бактерий
| Автотрофы | Гетеротрофы | ||
| используют неорганические соединения для построения органических веществ бактерии. | используют органические соединения для построения органических веществ бактерии. | ||
| Фототрофы | Хемотрофы | Сапрофиты извлекают питательные вещества из мёртвых тел. | Паразиты питаются органическими веществами живых тел. |
| Могут использовать энергию солнечного света (цианобактерии). | Могут использовать энергию неорганических веществ (серобактерии, железобактерии). |
Способы передвижения
Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Большинство бактерий передвигаются пассивно, с помощью водных или воздушных течений.
Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков (скрученные винтообразные нити), которые состоят из особого белка флагелина. Они ввинчиваются в среду, продвигая клетку вперёд. По-видимому, это единственная известная в природе структура, использующая принцип колеса.
Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других – на двух или по всей поверхности.
Размножение бактерий
Размножаются бактерии делением одной клетки на две. Достигнув определённого размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии (амитоз).
Размножению препятствуют солнечные лучи и продукты их собственной жизнедеятельности.
Многие бактерии реагируют на изменения температуры или освещенности, некоторые бактерии могут ощущать магнитное поле Земли.
Клетки бактерий при благоприятных условиях очень быстро размножаются, делясь надвое. Если клетка удваивается каждые полчаса, то за сутки она способна дать 281474976710656 потомков. А некоторые бактерии способны размножаться еще быстрее.
|
|
|
При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий происходит через каждые 20-30 минут. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно заполнить все моря и океаны. Простой подсчёт показывает, что за сутки может образоваться 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клеток). Если перевести в вес-4720тонн.
|
|
|
