Общая характеристика бактерии
Функции ядра у бактерий выполняет нуклеоид, а органоидов — мезосомы. Цитоплазма содержит немембранный органоид — рибосомы. Изучением бактерий занимается наука микробиология. Размеры бактериальных клеток составляют от нескольких десятых до 10 — 13 мкм, иногда до 30 — 100 мкм. Клетки бактерий могут быть подвижны. Органоидами движения являются жгутики, расположенные на одном конце тела или по всей поверхности клетки.
Форма бактерий разнообразна и является систематическим признаком:
- Палочковидные (бациллы) могут быть одиночными (кишечная палочка) или соединенными в цепочки (азотобактер).
- Сферические (шаровидные): одиночные -кокки, соединенные в цепочку — стрептококки, в виде грозди винограда стафилококки.
- Спирально извитые палочки со жгутиками – спириллы.
- В форме запятой – вибрионы.
Клетка бактерии покрыта плазматической мембраной (наподобие мембраны эукариот), за которой следуют клеточная стенка (один или несколько слоев сложного углевода муреина) и у большинства бактерий слизистая капсула (белковой или полисахаридной природы). Капсула защищает клетку от высыхания и содержит токсины.
Генетический аппарат бактерий –нуклеоид – кольцевая молекула ДНК, не связанная с белками. Она содержит примерно 5 млн пар нуклеотидов. В цитоплазме бактериальных клеток отсутствуют мембранные органоиды -митохондрии, пластиды, центросома, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть. Их функции выполняют мезосомы — впячивания плазматической мембраны. Цитоплазма содержит рибосомы и различные включения (гликоген, крахмал, жиры).
Некоторые бактерии содержат зеленые (бактериохлорофилл), или пурпурные (бактериопурпурин) пигменты.
Как разделяются бактерии по типу ассимиляции
По типу ассимиляции бактерии подразделяются на:
- Автотрофные: фотосинтезирующие — содержащие пигменты, для синтеза органических веществ используют энергию Солнца; хемосинтезирующие — нитрифицирующие, железобактерии. Для синтеза органических веществ используют энергию экзотермических химических реакций.
- Гетеротрофные: симбионты — кишечная палочка,синтезирует витамины группы В и К. Сапрофиты — используют разлагающиеся мертвые тела или выделения живых организмов. Паразиты — используют органические вещества тела хозяина.
Фотосинтез у бактерий протекает в анаэробных условиях и без выделения кислорода.
Классификация бактерий по типу диссимиляции
- аэробные – для жизнедеятельности нуждаются в свободном кислороде;
- анаэробные – используют энергию, выделяемую в реакциях брожения.
Размножаются бактерии путем деления клетки надвое после удвоения кольцевидной молекулы ДНК. У бактерий может иметь место половой процесс (конъюгация), протекающий по типу генетической рекомбинации, — часть молекулы ДНК переносится из клетки-донора в клетку-реципиент. Для переживания неблагоприятных условий бактерии образуют споры (путем формирования плотной оболочки вокруг молекулы ДНК с участком цитоплазмы), которые длительное время сохраняют жизнеспособность и способствуют распространению бактерий. Бактерии широко распространены в окружающей среде — воздухе, воде, почве, в жилых и служебных помещениях, на ледниках, в горячих источниках (при температуре +600 °С). Они могут быть паразитами человека, животных и растений.
Роль бактерий в природе
Бактерии играют большую роль во всех аспектах жизнедеятельности.
| Роль бактерий | ||
|---|---|---|
| В природе | В сельском хозяйстве и промышленности | В медицине |
|
|
|
Бактерии которые приносят вред человеку
Человеку приносят вред:
- сапрофиты, поселяющиеся на продуктах питания и приводящие их в негодность;
- бактерия, повреждающая рыболовные сети, рукописи и книги в библиотеках;
- бактерии-паразиты растений, животных и человека; как правило, это болезнетворные бактерии.
Болезни, вызываемые бактериями, называются бактериозами.
Бактериозы растений: бактериальный ожог яблонь и груш, Корончатые галлы плодовых растений, мокрая гниль, пятнистость на стеблях, листьях, цветах и плодах, парша картофеля, рак томатов.
У животных бактерии вызывают сальмонеллез, туберкулез, бруцеллез.
Бактериальные болезни человека: дифтерия, туберкулез, коклюш, гонорея, сифилис, столбняк, тиф, холера, чума, скарлатина, дизентерия. Пути заражения: вода, недоброкачественные продукты питания и продукты животного происхождения, контакты с больными, предметы домашнего обихода, хирургические инструменты и перевязочный материал.
Меры предотвращения попадания бактерий в организм человека
Для борьбы с болезнетворными бактериями проводится ряд обеззараживающих мероприятий:
- дезинфекция — обработка химическими веществами (спирт, формалин, карболовая кислота) помещений, предметов домашнего обихода, одежды больных;
- стерилизация — обработка инструментов и перевязочного материала в лечебных учреждениях (нагревание до +120 °С под давлением в течение 30 мин);
- пастеризация -обеззараживание в промышленных условиях пищевых продуктов (нагревание до +60 — 70 °С в течение 20-30 мин).
Ряд мероприятий разработан для защиты организма человека от проникновения в него бактерий:
- строгий централизованный контроль за чистотой питьевой воды и продуктов питания;
- соблюдение человеком гигиенических норм (чистота рук, тела, одежды);
- с целью предупреждения заболеваний в ряде случаев делают прививки.
Цианобактерии представляют собой древнейшую группу прокариотических фотосинтезирующих организмов, возникших свыше 3 млрд лет назад. Они представлены одноклеточными, многоклеточными (нитчатыми) и колониальными формами. Цианобактерии распространены в пресных и соленых водоемах, на поверхности почвы и скал, в горячих источниках, входят в состав лишайников. Клетки цианобактерий характеризуются толстыми двухслойными оболочками. Клеточная оболочка содержит некоторое количество целлюлозы, но главными ее компонентами являются полисахариды и пектиновые вещества. В клетках цианобактерий часто встречаются особые, наполненные газом, вакуоли, которые, как предполагают, служат для облегчения парения в толще воды. Цианобактерии способны фиксировать азот воздуха и превращать его в органические формы азота. В отличие от других фотосинтезирующих бактерий синезеленые водоросли при фотосинтезе выделяют молекулярный кислород, а в качестве единственного источника углерода углекислый газ. Предполагается, что именно благодаря цианобактериям в архейскую эру возникла современная атмосфера. В периферической части клеток этих организмов диффузно распределены синие и бурые пигменты, определяющие вместе с хлорофиллом их сине-зеленый цвет. Некоторые синезеленые бактерии имеют дополнительные пигменты, изменяющие их характерный цвет до черного, коричневого и красного. Цианобактерии, будучи автотрофными организмами, способны синтезировать все вещества клетки за счет энергии света. Однако они способны и к смешанному типу питания. Размножаются цианобактерии, как и другие прокариоты, только бесполым путем.