Бактерии

Материал из ALL
Перейти к: навигация, поиск
Anabaenaspiroides EPA.jpg

Бактерии (Bacteria или Eubacteria) — царство прокариотичных организмов. Изучением бактерий занимается наука бактериология.

Известно более 2000 видов, принадлежащих к прокариотам, не имеющих оформленного клеточного ядра. В современной классификации на основе совокупности морфологических, культуральных и физиолого-биохимических признаков всех бактерий разделяют на эубактерии (настоящие бактерии) и архебактерии.

Строение[править]

Это микроскопические, чаще всего одноклеточные организмы, имеющие клетки различной формы и размеров. Известно несколько основных форм бактериальных клеток. Округлые или овальные клетки — это коки. Коки могут быть связаны попарно или в цепочки, а их группы могут иметь вид плотных пачек или виноградной грозди. Прямые, вытянутые в длину бактерии — палочки, бациллы, клостридии и псевдомонады. Похожие на палочки, но с одним изогнутым концом — это вибрионы, а изогнутые по всей длине — спирохеты. Диаметр бактерий 0,1-10 мкм, длина 1-20 мкм, а нитчатые многоклеточные бактерии достигают 50-100 мкм.

Клетка бактерий состоит из оболочки и внутриклеточный содержимое. Оболочку клеток бактерий составляют цитоплазматическая мембрана и клеточная стенка. Главным укрепляющее веществом клеточной стенки бактерий является муреин. Благодаря клеточной стенке клетки бактерии сохраняют свою форму и выдерживают высокое осмотическое давление.

У некоторых видов бактерий снаружи от клеточной стенки может быть еще один слой оболочки, который называется капсулой. Вещества капсулы связаны менее прочно, чем в клеточной стенке, и образуют слизистую массу. Капсула защищает клетку от высыхания или (у болезнетворных бактерий) от пагубного воздействия клеток крови человека и животных.

Бактерии бывают подвижные и неподвижные. В подвижных бактерий есть один или несколько жгуцикав. Жгуцик представляет собой тонкую нить, нижняя часть которой закреплена в цитоплазматической мембране и клеточной стенке. Та часть жгуцика, выступающей наружу, по длине превышает длину всей клетки. Она может очень быстро вращаться и отталкивать жидкость так, чтобы клетка могла плыть.

В состав бактериальной клетки также входят цитоплазма, органоиды и одна хромосома, находящиеся под оболочкой.

Цитоплазма представляет собой вязкую жидкость, состоящую из воды и растворенных в ней веществ. В ней отсутствуют органоиды, в состав которых входят мембраны. Есть только мелкие немембранныя органоиды, которые служат местом образования наиболее важных для жизни клетки веществ — белков. В одной бактериальной клетке находится несколько десятков тысяч таких органоидов.

У бактерий отсутствует клеточное ядро. Поэтому единственная хромосома бактерий располагается непосредственно в цитоплазме.

Жизнедеятельность[править]

()

Вопрос времени. Бактерии

По способу питания выделяют автотрофы и гетеротрофы. Большую часть известных науке видов бактерий составляют гетеротрофы. Часть гетеротрофных бактерий селятся рядом и используют органические вещества, которые они выделяют. Если такое совместное проживание определенного вида бактерий с организмами других видов является постоянным, оно называется симбиозом. Бактерии-симбионты могут использовать органические вещества других организмов и наносит им вред. Такие бактерии называются паразитами. Примерами бактерий-паразитов являются все виды болезнетворных бактерий. Иногда оба взаимодействующие организмы могут получать пользу от симбиоза. Примером этому могут быть взаимоотношения бактерий с некоторыми растениями. Бактерии, живущие в корнях гороха или клевера, получают создаваемые этими растениями органические вещества; в свою очередь, бактерии превращают атмосферный азот в вещества, полезные для растений.

Большая часть бактерий потребляют органические вещества отмерших организмов или их частей. Используя органические вещества, которые в них содержатся, как питательные, бактерии превращают эти вещества в неорганические. Такие микроорганизмы называются сапротрофами.

Некоторые автотрофы используют энергию, что освобождается при окислении неорганических веществ. Такие бактерии обитают почву, дно болот, озер и морей, а также горячие источники, бьющие из-под земли рядом с вулканами. Гораздо шире распространены в природе автотрофные бактерии, которые, подобно растений, используют для своего существования солнечный свет. Поэтому они обитают не дно, а верхние слои водоемов. Наиболее распространенными среди них являются цианобактерии.

Зависимо от типа дыхания бактерий разделяют на аэробы и анаэробы. Для некоторых видов бактерий необходим кислород. Однако известны и такие виды, для которых присутствие кислорода губительно. Они поселяются на больших глубинах в океанах или глубоко под землей в нефтяных и газовых месторождениях. Но больше всего в природе таких видов бактерий, которые могут в зависимости от условий использовать для дыхания кислород или обходиться без него.

Размножаются бактерии при помощи бинарного деления. Клетки бактерий очень маленькие и имеют простую структуру, поэтому они размножаются быстрее всех организмов. Если необходимые для жизни условия максимально благоприятные, каждая бактерия может превращаться в две такие же клетки каждые 20 мин. За это время клетка достигает своих максимальных размеров, и в ней удваивается хромосома. Одновременно с этим в клетке накапливаются вещества, необходимые для формирования перегородки в центральной части.

Некоторые бактерии образуют споры, когда условия для жизни бактерий в местах их расселения ухудшаются (становится слишком холодно или сухо или расходуются все питательные вещества). Для этого внутри их клеток вокруг хромосомы и небольшого количества цитоплазмы, которая к ней прилегает, образуется очень толстая оболочка. После этого клетка разрушается, а покрытая оболочкой хромосома остается. В состоянии споры бактерии не дышат и не питаются, но при этом остаются жизнеспособными сотни лет. Попав в условия, благоприятные для жизни бактерий, такие споры снова становятся обычными клетками. Бактериальные споры не являющихся приспособлением для размножения: из одной клетки получается одна спора, а с одной споры — только одна бактериальная клетка. Спорообразование у бактерий — это способ выживания в неблагоприятных условиях и один из способов расселения.

Распространение бактерий[править]

Бактерии — это очень древние организмы. Они, наверное, появились на Земле около 3 млрд. Лет назад.

Чаще всего бактерий можно встретить там, где много отмерших органического вещества. Уровень кислорода в таких местах может быть очень низким или вообще нулевым. Прежде всего, это почва. Бактериям для жизни подходит только влажная почва. Благодаря малым размерам бактерии могут существовать в тончайшей пенке воды, покрывающией комочки почвы. Именно здесь условия для жизни бактерий-сапротрофов наиболее благоприятные. В некоторых случаях количество бактерий может достигать 100 млн клеток в 1 г почвы.

Очень много бактерий в водоемах, куда с потоками дождевой воды попадают органические вещества из почвы. Здесь также накапливаются органические вещества водных организмов. В водоемах количество гетеротрофных бактерий зависит от количества питательных веществ, а автотрофных цианобактерий — от количества света, проникающего в воду. Как правило, в воде открытого природного водоема бактерий в 10-100 раз меньше, чем в почве.

Бактерии-симбионты, живущие на поверхности или внутри других организмов, используют влагу, которая всегда у них есть. Поэтому и здесь количество бактерий может быть очень большим. Например, в толстом кишечнике человека и животных, куда попадают не до конца переваренные частички пищи, количество микроорганизмов может быть в 10 раз больше, чем в почве.

Значение в природе[править]

()

Бактерии-убийцы

Бактерии участвуют в круговороте веществ в природе, очищении среды от органических остатков, формировании структуры и плодородия почвы; поддерживают запасы углекислого газа в атмосфере. Используются в пищевой, микробиологической, химической и других отраслях промышленности. Патогенные (болезнетворные) бактерии — возбудители болезней растений, животных и человека.

Литература[править]

  • Бактерии // Белорусская энциклопедия: В 18 т. Т. 2 / Редкол.: Г. П. Пашков и др. — Минск: БелЭн., 1996. — 480 с.: ил. ISBN 985-11-0061-7 (т. 2), ISBN 985-11-0035-8
  • Викторчик И., Нарбутович В. Эубактерии // Белорусская энциклопедия: В 18 т. Т. 18. Кн. 1: Приложение: Щитники — Яя / Редкол.: Г. П. Пашков и др. — Минск: БелЭн., 2004. — 472 с.: ил. ISBN 985-11-0295-4 (т. 18. кн. 1), ISBN 985-11-0035-8
  • Биология: учеб. пособие. для 7-го кл. общеобразоват. учреждений с белорусским языком обучения / В. М. Тихомиров [и др.]; под ред. В. М. Тихомирова; пер. с рус. языка Г. И. Кулеш. — Минск: Нар. просвещение, 2010. — 199 с. : ил. ISBN 978-985-03-1340-9