Visi žino, kad bakterijos yra seniausia mūsų planetoje gyvenančių būtybių rūšis. Pirmosios bakterijos buvo pačios primityviausios, tačiau keičiantis mūsų žemei, keitėsi ir bakterijos. Jų yra visur: vandenyje, žemėje, ore, kuriuo kvėpuojame, maiste, augaluose. Kaip ir žmonės, bakterijos gali būti geros ir blogos.

Naudingos bakterijos yra:

• Pieno rūgštis arba laktobacilos. Viena iš šių gerųjų bakterijų yra pieno rūgšties bakterijos. Tai lazdelės formos bakterijos, gyvenančios pieno ir fermentuoto pieno produktuose. Šios bakterijos taip pat gyvena žmogaus burnos ertmėje, žarnyne ir makštyje. Pagrindinis šių bakterijų privalumas yra tai, kad jos kaip fermentaciją gamina pieno rūgštį, kurios dėka iš pieno gauname jogurtą, kefyrą, raugintą keptą pieną, be to, šie produktai labai naudingi žmogui. Žarnyne jie atlieka žarnyno aplinkos valymo nuo blogųjų bakterijų vaidmenį.
• Bifidobakterijos. Bifidobakterijos randamos daugiausia virškinamajame trakte, kaip ir pieno rūgšties bakterijos gali gaminti pieno ir acto rūgštį, dėl kurių šios bakterijos kontroliuoja patogeninių bakterijų augimą, taip reguliuojant pH lygį mūsų žarnyne. Įvairios bifidobakterijų rūšys padeda atsikratyti vidurių užkietėjimo, viduriavimo ir grybelinių infekcijų.
• Escherichia coli. Žmogaus žarnyno mikroflorą sudaro dauguma Escherichia coli grupės mikrobų. Jie skatina gerą virškinimą ir taip pat dalyvauja tam tikruose ląstelių procesuose. Tačiau kai kurios šios lazdelės rūšys gali sukelti apsinuodijimą, viduriavimą ir inkstų nepakankamumą.
• Streptomicetai. Streptomicetų buveinė yra vanduo, skaidantys junginiai, dirvožemis. Todėl jie ypač naudingi aplinkai, nes... Su jais atliekama daug skilimo ir derinių procesų. Be to, kai kurios iš šių bakterijų naudojamos antibiotikų ir priešgrybelinių vaistų gamyboje.

Kenksmingos bakterijos yra:

• Streptokokai. Grandinės formos bakterijos, kurios, patekusios į organizmą, yra daugelio ligų sukėlėjai, tokių kaip tonzilitas, bronchitas, vidurinės ausies uždegimas ir kt.
• Maro lazda. Lazdelės formos bakterija, gyvenanti mažuose graužikuose, sukelia tokias baisias ligas kaip maras ar plaučių uždegimas. Maras yra baisi liga, galinti sunaikinti ištisas šalis, ir ji buvo lyginama su biologiniais ginklais.
• Helicobacter pylori. Helicobacter pylori buveinė yra žmogaus skrandis, tačiau kai kuriems žmonėms šios bakterijos sukelia gastritą ir opas.
• Stafilokokas. Stafilokoko pavadinimas kilo dėl to, kad ląstelių forma primena vynuogių kekę. Žmonėms šios bakterijos sukelia sunkias ligas su intoksikacija ir pūlingais dariniais. Kad ir kokios baisios būtų bakterijos, žmonija išmoko išgyventi tarp jų skiepų dėka.

Kurie neturi šerdies. Dauguma bakterijų yra heterotrofai, tačiau yra ir autotrofų. Jie dauginasi dalijantis. Susidarius nepalankioms sąlygoms, kai kurios bakterijos formuoja sporas.

Bakterijas galima pamatyti tik pro mikroskopą, todėl jos vadinamos mikroorganizmais. Mikroorganizmus tiria mikrobiologijos mokslas. Mikrobiologijos šaka, tirianti bakterijas, vadinama bakteriologija.

Pirmasis bakterijas pamatęs ir apibūdinęs buvo olandų gamtininkas Anthony van Leeuwen Hoek (1632-1723). Išmoko šlifuoti stiklą ir gaminti lęšius. Leeuwenhoekas pagamino daugiau nei 400 mikroskopų ir atrado mikroskopinių organizmų – bakterijų ir protistų – pasaulį.

Išgirdę apie bakterijas dažniausiai įsivaizduojame gerklės ar dantenų skausmą, nepaisant to, kad ligas sukelia tik maža dalis bakterijų. Dauguma šių organizmų atlieka kitas svarbias funkcijas.

Mes pradedame kontaktuoti su bakterijomis nuo pirmųjų gyvenimo valandų. Daugelis jų nuolat gyvena žmogaus odos paviršiuje. Dar daugiau jų yra ant dantų, dantenų, liežuvio ir burnos sienelių. Jūsų burnoje yra daugiau bakterijų nei žmonių Žemėje! Tačiau daugiausia jų gyvena žarnyne – iki 5 kg suaugusio žmogaus.

Bakterijų yra visur: vandenyje, dirvožemyje, ore, augalų audiniuose, gyvūnų ir žmonių organizmuose. Jie gyvena ten, kur randa pakankamai maisto, drėgmės ir palankios temperatūros (10-40 °C). Daugumai jų reikia deguonies. Taip pat yra bakterijų, kurios gyvena karštose versmėse (kurių temperatūra 60-90 °C), itin sūriuose vandens telkiniuose, vulkaninėse angose, giliai vandenynuose, kur saulės spinduliai neprasiskverbia. Net šalčiausiuose regionuose (Antarktidoje) ir aukščiausiose kalnų viršūnėse gyvena bakterijos.

Skirtingose ​​vietose randamas skirtingas bakterijų skaičius. Ore jų yra mažiau, ypač natūraliomis sąlygomis. O perpildytose vietose, pavyzdžiui, kino teatruose, traukinių stotyse, klasėse jų daug daugiau. Todėl būtina dažnai vėdinti patalpas.

Upių vandenyse, ypač prie didžiųjų miestų, gali būti daug bakterijų – iki kelių šimtų tūkstančių 1 mm3. Todėl neturėtumėte gerti žalio vandens iš atvirų rezervuarų. Jūrų ir vandenynų vandenyje yra daug bakterijų.

Dirvožemyje yra dar daugiau bakterijų – iki 100 mln. 1 g humuso (derlingame dirvos sluoksnyje).

Bakterijos yra labai maži organizmai. Didžiausias bakterijas galima pamatyti šviesos mikroskopu.

Norint susipažinti su pačiais mažiausiais, reikalingas elektroninis mikroskopas (7 pav.).

Dauguma mūsų namuose ir kūne gyvenančių bakterijų yra kamuoliukų, lazdelių ir spiralių pavidalo. Sferinės bakterijos vadinamos kokiais, lazdelės formos bakterijos – bacilomis, o spiralės formos bakterijos – spirilėmis (9 pav.). Kai kurios bakterijos sudaro grandines, esančias arti viena kitos.

Apsvarstykite bakterinės ląstelės struktūrą 10 paveiksle. Ji apima citoplazmą, apsuptą citoplazminės membranos ir ląstelės membranos (ląstelės sienelės). Apvalkalas suteikia bakterijai tam tikrą formą ir tarnauja kaip apsauga nuo nepalankių sąlygų.

Papildomą apsaugą nuo daugelio bakterijų suteiks gleivių sluoksnis, esantis apvalkalo išorėje. Bakterijos ląstelės paviršius yra padengtas daugybe gaurelių, kurie yra tuščiavidurės citoplazminės membranos išaugos. Kai kurios bakterijos turi vieną ar daugiau siūlinių žvynelių.

Pagrindinis skirtumas tarp bakterijų yra branduolio nebuvimas, t.y. jos yra prokariotai.

Būtent šiuo pagrindu jie yra atskiriami į atskirą karalystę. Bakterijų branduolinė medžiaga yra bakterijų chromosoma: joje yra paveldima informacija.

Dauguma bakterijų yra heterotrofai. Jie vartoja paruoštas organines medžiagas. Jų maistą sudaro gyvi ir negyvi organizmai, žmonių maisto produktai, nuotekos ir kt.

Saprotrofai

Kai kurios heterotrofinės bakterijos naudoja organines medžiagas iš negyvų kūnų ar gyvų organizmų išskyrų. Tai saprotrofai (iš graikų sapros – supuvęs ir trophos – mityba).

Taip pat yra autotrofinių bakterijų. Jie gali sudaryti organines medžiagas iš neorganinių (anglies dioksido, vandens, vandenilio sulfido ir kt.). Autotrofinės fotosintetinės bakterijos savo ląstelėse turi bakterinį chlorofilą, su kuriuo, veikiamos saulės energijos, susidaro organinės medžiagos.

Cianobakterijos

Autotrofinių bakterijų pavyzdys yra cianobakterijos. Jie patys gamina maistą iš anglies dioksido ir vandens, kai yra veikiami saulės spindulių. Tuo pačiu metu jie išskiria deguonį, praturtindami savo buveinę.

Bakterijos dauginasi dalijantis. Tokiu atveju iš vienos motininės ląstelės susidaro dvi dukterinės ląstelės, panašios į motininę. Esant palankioms sąlygoms (pakankamai mitybai, drėgmei ir temperatūrai nuo 10 iki 30 °C), bakterijos gali dalytis kas 20-30 minučių, todėl jų skaičius labai greitai padaugėja. Medžiaga iš svetainės

Jei bakterijos yra kultivuojamos (auginamos) maistinėje terpėje palankiomis sąlygomis, jos labai greitai dauginasi ir sudaro kolonijas iki 4 milijardų ląstelių. Tam tikrų rūšių bakterijų kolonijos turi būdingus kontūrus ir spalvas (8 pav.). Pagal kolonijų tipą galite nustatyti tam tikrų bakterijų buvimą konkrečioje medžiagoje.

Kai kurios bakterijos juda naudojant žvynelius. Žiedyno pagrindas sukasi, ir atrodo, kad jis yra įsuktas į terpę, užtikrinant bakterijos judėjimą. Dauguma bakterijų juda pasyviai: vienos – oro srovių, kitos – vandens srauto pagalba. Taip jie paskirstomi.

Esant nepalankioms sąlygoms (maisto trūkumas, drėgmė, staigūs temperatūros svyravimai), bakterijos gali virsti sporomis. Citoplazma šalia bakterijų chromosomos tampa tankesnė. Aplink jį susidaro labai stiprus apvalkalas. Taip susidariusios sporos gali egzistuoti šimtus metų (11 pav.).

Tiesa, bakterijos), mikroorganizmai, turintys prokariotinio tipo ląstelių struktūrą: jų genetinis aparatas nėra uždarytas membrana izoliuotame ląstelės branduolyje.

Ląstelių dydžiai ir formos. Dauguma bakterijų yra vienaląsčiai organizmai, kurių dydis yra 0,2–10,0 mikrono. Tarp bakterijų taip pat yra „nykštukų“, vadinamųjų nanobakterijų (apie 0,05 mikronų) ir „milžinų“, pavyzdžiui, Achromatium ir Macromonas genčių bakterijos (ilgis iki 100 mikronų), žarnyno gyventojos. chirurginių žuvų Epulopiscium fishelsoni (ilgis iki 600 mikronų) ir Thiomargarita namibiensis, išskirtos iš Namibijos ir Čilės pakrančių jūros vandenų (iki 800 µm). Dažniausiai bakterijos ląstelė yra lazdelės formos, sferinės (kokiai) arba vingiuotos (vibrios, spirilės ir spirochetos) formos. Aptiktos rūšys su trikampėmis, kvadratinėmis, žvaigždinėmis ir plokščiomis (lėkštės formos) ląstelėmis. Kai kuriose bakterijose yra citoplazminių projekcijų, vadinamų prosteks. Bakterijos gali būti pavienės, sudaryti poras, trumpas ir ilgas grandines, grupes, 4, 8 ar daugiau ląstelių paketus (sarcinos), rozetes, tinklus ir grybieną (aktinomicetus). Taip pat žinomos daugialąstės formos, formuojančios tiesias ir išsišakojusias trichomas (mikrokolonijas). Aptinkama ir judrių, ir nejudrių bakterijų. Pirmieji dažniausiai juda padedami žvynelių, kartais – slankiojančiomis ląstelėmis (miksobakterijos, cianobakterijos, spirochetos ir kt.). Taip pat žinomas „šokantis“ judesys, kurio pobūdis nėra aiškus. Judrioms formoms aprašomi aktyvaus judėjimo reiškiniai, reaguojant į fizinių ar cheminių veiksnių veikimą.

Ląstelių cheminė sudėtis ir struktūra. Bakterijos ląstelėje paprastai yra 70–80% vandens. Sausoje liekanoje baltymai sudaro 50%, ląstelės sienelės komponentai 10-20%, RNR 10-20%, DNR 3-4% ir lipidai 10%. Vidutiniškai anglies kiekis yra 50 %, deguonies 20 %, azoto 14 %, vandenilio 8 %, fosforo 3 %, sieros ir kalio po 1 %, kalcio ir magnio po 0,5 % ir geležies 0,2 %.

Išskyrus kelias išimtis (mikoplazmas), bakterijų ląsteles supa ląstelės sienelė, kuri lemia bakterijos formą ir atlieka mechanines bei svarbias fiziologines funkcijas. Jo pagrindinis komponentas yra kompleksinis biopolimeras mureinas (peptidoglikanas). Priklausomai nuo ląstelės sienelės sudėties ir struktūros ypatybių, bakterijos elgiasi skirtingai, kai dažomos pagal H. C. Gramo (dažymo metodą pasiūliusio danų mokslininko) metodą, kuris buvo pagrindas skirstant bakterijas į gramteigiamas. gramneigiami ir neturintys ląstelės sienelės (pavyzdžiui, mikoplazma). Pirmieji išsiskiria dideliu (iki 40 kartų) mureino kiekiu ir stora sienele; gramneigiamuose jis yra žymiai plonesnis ir iš išorės padengtas išorine membrana, susidedančia iš baltymų, fosfolipidų ir lipopolisacharidų, ir, matyt, dalyvauja medžiagų pernešime. Daugelio bakterijų paviršiuje yra gaurelių (fimbrijų, pilių) ir žvynelių, kurie leidžia joms judėti. Dažnai bakterijų ląstelių sieneles supa įvairaus storio gleivinės kapsulės, kurias daugiausia sudaro polisacharidai (kartais glikoproteinai arba polipeptidai). Daugelyje bakterijų taip pat buvo aptikti vadinamieji S sluoksniai (iš anglų kalbos paviršiaus), išklojantys išorinį ląstelės membranos paviršių tolygiai supakuotomis taisyklingos formos baltymų struktūromis.

Citoplazminė membrana, atskirianti citoplazmą nuo ląstelės sienelės, atlieka osmosinio ląstelės barjero funkciją ir reguliuoja medžiagų pernešimą; joje vyksta kvėpavimo, azoto fiksavimo, chemosintezės procesai ir kt.. Dažnai formuojasi invaginacijos – mezosomos. Ląstelės sienelės biosintezė, sporuliacija ir kt. taip pat siejama su citoplazmine membrana ir jos dariniais. Prie jo pritvirtinta vėliavėlė ir genominė DNR.

Bakterijos ląstelė yra organizuota gana paprastai. Daugelio bakterijų citoplazmoje yra intarpų, kuriuos vaizduoja įvairių tipų burbuliukai (pūslelės), susidarę dėl citoplazminės membranos įsiskverbimo. Fototrofinėms, nitrifikuojančioms ir metaną oksiduojančioms bakterijoms būdingas išvystytas citoplazminių membranų tinklas nedalomų pūslelių pavidalu, primenantis eukariotinių chloroplastų graną. Kai kurių vandenyje gyvenančių bakterijų ląstelėse yra dujų vakuolių (aerosomų), kurios veikia kaip tankio reguliatoriai; Daugelyje bakterijų randama rezervinių medžiagų intarpų – polisacharidų, poli-β-hidroksibutirato, polifosfatų, sieros ir kt. Ribosomų yra ir citoplazmoje (nuo 5 iki 50 tūkst.). Kai kurios bakterijos (pavyzdžiui, daugelis cianobakterijų) turi karboksizomus – kūnus, kuriuose yra fermento, dalyvaujančio CO 2 fiksavime. Kai kurių sporas formuojančių bakterijų vadinamuosiuose parasporaliniuose kūnuose yra toksino, kuris naikina vabzdžių lervas.

Bakterijos genomą (nukleoidą) vaizduoja žiedinė DNR molekulė, kuri dažnai vadinama bakterijų chromosoma. Bakterijų genomui būdingas daugelio funkciškai susijusių genų susijungimas į vadinamuosius operonus. Be to, ląstelėje gali būti ekstrachromosominių genetinių elementų – plazmidinės DNR, kurios turi keletą bakterijoms naudingų genų (įskaitant atsparumo antibiotikams genus). Jis gali egzistuoti savarankiškai arba laikinai būti įtrauktas į chromosomą. Tačiau kartais dėl mutacijų ši DNR praranda galimybę palikti chromosomą ir tampa nuolatine genomo dalimi. Naujų genų atsiradimą taip pat gali lemti genetinis perkėlimas, atsirandantis dėl vienakrypčio DNR perkėlimo iš donoro ląstelės į recipiento ląstelę (lytinio proceso analogas). Toks perkėlimas gali įvykti per tiesioginį dviejų ląstelių kontaktą (konjugacija), dalyvaujant bakteriofagams (transdukcija) arba genams patekus į ląstelę iš išorinės aplinkos be tarpląstelinio kontakto. Visa tai turi didelę reikšmę bakterijų mikroevoliucijai ir naujų savybių įgijimui.

Reprodukcija. Dauguma bakterijų dauginasi dalijantis dviem, rečiau pumpurais, o kai kurios (pavyzdžiui, aktinomicetai) – su egzosporų ar grybienos fragmentų pagalba. Yra žinomas daugybinio dalijimosi metodas (kai daugelyje cianobakterijų susidaro mažos reprodukcinės ląstelės-baeocitai). Daugialąsčiai prokariotai gali daugintis atskirdami vieną ar kelias ląsteles nuo trichomų. Kai kurioms bakterijoms būdingas sudėtingas vystymosi ciklas, kurio metu gali pakisti ląstelių morfologija ir formuotis ramybės formos: cistos, endosporos, akinetės. Miksobakterijos gali formuoti vaisiakūnius, dažnai keistų konfigūracijų ir spalvų.

Išskirtinis bakterijų bruožas yra jų gebėjimas greitai daugintis. Pavyzdžiui, Escherichia coli ląstelių padvigubėjimo laikas yra 20 minučių. Skaičiuojama, kad vienos ląstelės palikuonys neriboto augimo atveju vos per 48 valandas Žemės masę viršytų 150 kartų.

Gyvenimo sąlygos. Bakterijos prisitaikė prie skirtingų gyvenimo sąlygų. Jie gali išsivystyti nuo -5 (ir žemesnėje) iki 113 °C temperatūroje. Tarp jų yra: psichofilai, augantys žemesnėje nei 20 ° C temperatūroje (pavyzdžiui, Bacillus psichrophilus didžiausia augimo temperatūra yra -10 ° C), mezofilai (optimalus augimas 20–40 ° C temperatūroje), termofilai (50–60 ° C). C), ekstremalūs termofilai (70 °C) ir hipertermofilai (80 °C ir daugiau). Tam tikrų rūšių bakterijų sporos gali atlaikyti trumpalaikį kaitinimą iki 160-180 °C ir ilgalaikį vėsinimą iki -196 °C ir žemiau. Kai kurios bakterijos yra itin atsparios jonizuojančiai spinduliuotei ir netgi gyvena branduolinių reaktorių aušinimo vandenyje (Deinococcus radiodurans). Nemažai bakterijų (barofilų arba pjezofilų) toleruoja iki 101 tūkst. kPa hidrostatinį slėgį, o kai kurios rūšys neauga esant mažesniam nei 50 tūkst. kPa slėgiui. Tuo pačiu metu yra bakterijų, kurios negali atlaikyti net šiek tiek padidėjusio atmosferos slėgio. Dauguma bakterijų rūšių nesivysto, jei druskų (NaCl) koncentracija terpėje viršija 0,5 mol/l. Optimalios sąlygos vidutinių ir ekstremalių halofilų vystymuisi stebimos aplinkoje, kurioje NaCl koncentracija yra atitinkamai 10 ir 30 %; jie gali augti net sočiuose druskos tirpaluose.

Paprastai bakterijos teikia pirmenybę neutralioms aplinkos sąlygoms (pH apie 7,0), nors yra ir ekstremalių acidifilų, galinčių augti esant 0,1–0,5 pH, ir šarminių, kurių pH yra iki 13,0.

Didžioji dauguma tirtų bakterijų yra aerobinės. Kai kurie iš jų gali augti tik esant mažoms O 2 koncentracijoms – iki 1,0-5,0 % (mikroaerofilai). Fakultatyviniai anaerobai auga tiek esant O 2, tiek jo nesant; jie sugeba pakeisti medžiagų apykaitą iš aerobinio kvėpavimo į fermentaciją arba anaerobinį kvėpavimą (enterobakterijos). Aerotolerantiškų anaerobų augimas neslopinamas esant nedideliam O 2 kiekiui, nes jie jo nenaudoja gyvenimo procese (pavyzdžiui, pieno rūgšties bakterijos). Griežtiems anaerobams net O 2 pėdsakai buveinėje yra destruktyvūs.

Daugelis bakterijų išgyvena nepalankiomis aplinkos sąlygomis, formuoja ramybės formas.

Dauguma bakterijų, kurios naudoja azoto junginius, paprastai naudoja redukuotas formas (dažniausiai amonio druskas), kai kurioms reikia paruoštų aminorūgščių, o kitos taip pat pasisavina oksiduotas formas (daugiausia nitratus). Nemaža dalis laisvai gyvenančių ir simbiotinių bakterijų sugeba fiksuoti molekulinį azotą (žr. straipsnį Azoto fiksacija). Fosforą, kuris yra nukleorūgščių ir kitų ląstelių junginių dalis, bakterijos gauna daugiausia iš fosfatų. Sieros, reikalingos aminorūgščių ir kai kurių fermentų kofaktorių biosintezei, šaltinis dažniausiai yra sulfatai; Kai kurioms bakterijų rūšims reikia sumažintų sieros junginių.

Taksonomija. Nėra oficialiai priimtos bakterijų klasifikacijos. Iš pradžių šiems tikslams buvo naudojama dirbtinė klasifikacija, pagrįsta jų morfologinių ir fiziologinių savybių panašumu. Pažangesnė filogenetinė (natūrali) klasifikacija sujungia susijusias formas pagal jų bendrą kilmę. Toks požiūris tapo įmanomas pasirinkus 16S rRNR geną kaip universalų žymeklį ir atsiradus nukleotidų sekų nustatymo ir palyginimo metodams. 16S rRNR (mažojo prokariotinės ribosomos subvieneto dalis) koduojantis genas yra visuose prokariotuose ir pasižymi dideliu nukleotidų sekos išsaugojimo laipsniu ir funkciniu stabilumu.

Dažniausiai naudojama determinanto Bergi (Bergi) periodikoje paskelbta klasifikacija; taip pat žiūrėkite svetainę internete - http://141. 150.157.117:8080/prokPUB/index.htm. Pagal vieną iš esamų organizmų sistemų, bakterijos kartu su archėjomis sudaro prokariotų karalystę. Daugelis tyrinėtojų laiko juos domenu (arba superkaralyste) kartu su archejų ir eukariotų sritimis (arba superkaralystėmis). Šioje srityje didžiausi bakterijų taksonai yra phyla: Proteobakterijos, įskaitant 5 klases ir 28 būrius; Actinobacteria (5 klasės ir 14 kategorijų) ir Firmicutes (3 klasės ir 9 kategorijų). Be to, išskiriamos žemesnio rango taksonominės kategorijos: šeimos, gentys, rūšys ir porūšiai.

Pagal šiuolaikines koncepcijas, bakterijų padermės, kurių nukleotidų sekos genuose, koduojančiuose 16S rRNR, sutampa daugiau nei 97%, o nukleotidų sekų homologiškumo lygis genome viršija 70%, priskiriamos vienai rūšiai. Nebuvo aprašyta daugiau nei 5000 bakterijų rūšių, kurios sudaro tik nedidelę dalį tų, kurios gyvena mūsų planetoje.

Bakterijos aktyviai dalyvauja mūsų planetos biogeocheminiuose cikluose (įskaitant daugumos cheminių elementų ciklą). Šiuolaikinis geocheminis bakterijų aktyvumas taip pat yra pasaulinio pobūdžio. Pavyzdžiui, iš 4,3 10 10 tonų (gigatonų) organinės anglies, fiksuotos fotosintezės metu Pasaulio vandenyne, apie 4,0 10 10 tonų mineralizuojasi vandens storymėje, o 70-75 % jų yra bakterijos ir kai kurie kiti mikroorganizmai. bendra redukuotos sieros gamyba vandenynų nuosėdose siekia 4,92·10 8 tonas per metus, o tai beveik tris kartus viršija visą žmonijos naudojamų visų rūšių sieros turinčių žaliavų metinę gamybą. Didžiąją dalį šiltnamio efektą sukeliančių dujų metano, patenkančio į atmosferą, gamina bakterijos (metanogenai). Bakterijos yra pagrindinis dirvožemio formavimosi veiksnys, sulfidų ir sieros nuosėdų oksidacijos zonos, geležies ir mangano nuosėdinių uolienų susidarymas ir kt.

Kai kurios bakterijos sukelia sunkias žmonių, gyvūnų ir augalų ligas. Jie dažnai daro žalą žemės ūkio produktams, sunaikina požemines pastatų dalis, vamzdynus, metalines kasyklų konstrukcijas, povandenines konstrukcijas ir kt. Šių bakterijų gyvenimo ypatybių tyrimas leidžia sukurti veiksmingus būdus apsisaugoti nuo jų daromos žalos. priežastis. Tuo pačiu metu negalima pervertinti teigiamo bakterijų vaidmens žmogui. Bakterijų, vyno, pieno produktų, starterių kultūrų ir kitų produktų pagalba gaminamas acetonas ir butanolis, acto ir citrinos rūgštys, kai kurie vitaminai, nemažai fermentų, antibiotikų ir karotinoidų; bakterijos dalyvauja transformuojant steroidinius hormonus ir kitus junginius. Jie naudojami baltymams (įskaitant fermentus) ir daugeliui aminorūgščių gaminti. Bakterijų panaudojimas žemės ūkio atliekas perdirbant į biodujas ar etanolį leidžia sukurti iš esmės naujus atsinaujinančius energijos išteklius. Bakterijos naudojamos metalams (įskaitant auksą) išgauti, naftos išgavimui didinti (žr. straipsnius Bakterijų išplovimas, Biogeotechnologija). Bakterijų ir plazmidžių dėka tapo įmanoma plėtoti genų inžineriją. Bakterijų tyrimas suvaidino didžiulį vaidmenį plėtojant daugelį biologijos, medicinos, agronomijos ir kt. sričių. Jų reikšmė genetikos raidai yra didžiulė, nes jie tapo klasikiniu objektu tiriant genų prigimtį ir jų veikimo mechanizmus. Įvairių junginių ir kt. medžiagų apykaitos kelių nustatymas yra susijęs su bakterijomis.

Bakterijų potencialas yra praktiškai neišsemiamas. Gilinant žinias apie jų gyvenimo veiklą, atsiveria naujos kryptys efektyviam bakterijų panaudojimui biotechnologijų ir kitose pramonės šakose.

Lit.: Schlegel G. Bendroji mikrobiologija. M., 1987; Prokariotai: elektroninis leidimas 3.0-3.17-. N. Y., 1999-2004-; Zavarzin G. A., Kolotilova N. N. Įvadas į gamtos istorijos mikrobiologiją. M., 2001; Madigan M. T., Martinko J., Parker J. Brock mikroorganizmų biologija. 10-asis leidimas Upper Saddle River, 2003; Mikroorganizmų ekologija. M., 2004 m.

Daugumai žmonių žodis „bakterijos“ asocijuojasi su kažkuo nemalonu ir grėsme sveikatai. Geriausiu atveju į galvą ateina fermentuoti pieno produktai. Blogiausiu atveju – disbakteriozė, maras, dizenterija ir kitos bėdos. Bet bakterijų yra visur, jos yra geros ir blogos. Ką mikroorganizmai gali paslėpti?

Kas yra bakterijos

Žmogus ir bakterijos

Bakterijų atsiradimas organizme

Naudingos bakterijos yra: pieno rūgšties bakterijos, bifidobakterijos, E. coli, streptomicentai, mikorizė, cianobakterijos.

Visi jie atlieka svarbų vaidmenį žmogaus gyvenime. Vieni jų užkerta kelią infekcijoms atsirasti, kiti naudojami vaistų gamyboje, treti palaiko pusiausvyrą mūsų planetos ekosistemoje.

Kenksmingų bakterijų rūšys

Kenksmingos bakterijos gali sukelti daugybę sunkių žmonių ligų. Pavyzdžiui, difterija, juodligė, gerklės skausmas, maras ir daugelis kitų. Jie lengvai perduodami nuo užsikrėtusio asmens per orą, maistą ar prisilietimą. Būtent kenksmingos bakterijos, kurių pavadinimai bus pateikti žemiau, gadina maistą. Jie skleidžia nemalonų kvapą, pūva ir suyra, sukelia ligas.

Bakterijos gali būti gramteigiamos, gramneigiamos, lazdelės formos.

Kenksmingų bakterijų pavadinimai

Lentelė. Žmonėms kenksmingos bakterijos. Pavadinimai

Pavadinimai	Buveinė	Žala
Mikobakterijos	maistas, vanduo	tuberkuliozė, raupsai, opaligė
Stabligės bacila	dirvožemis, oda, virškinimo traktas	stabligė, raumenų spazmai, kvėpavimo nepakankamumas
Maro lazda (ekspertų laikomas biologiniu ginklu)	tik žmonėms, graužikams ir žinduoliams	buboninis maras, pneumonija, odos infekcijos
Helicobacter pylori	žmogaus skrandžio gleivinė	gastritas, pepsinė opa, gamina citoksinus, amoniaką
Juodligės bacila	dirvožemis	juodligė
Botulizmo lazda	maistas, užteršti indai	apsinuodijimas

Kenksmingos bakterijos gali ilgai išbūti organizme ir iš jo pasisavinti naudingas medžiagas. Tačiau jie gali sukelti infekcinę ligą.

Pavojingiausios bakterijos

Viena iš atspariausių bakterijų yra meticilinas. Jis geriau žinomas kaip Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus). Šis mikroorganizmas gali sukelti ne vieną, o kelias infekcines ligas. Kai kurios šių bakterijų rūšys yra atsparios galingiems antibiotikams ir antiseptikams. Šios bakterijos padermės gali gyventi kas trečio Žemės gyventojo viršutiniuose kvėpavimo takuose, atvirose žaizdose ir šlapimo takuose. Stiprią imuninę sistemą turinčiam žmogui tai nekelia pavojaus.

Žmonėms kenksmingos bakterijos taip pat yra patogenai, vadinami Salmonella typhi. Jie yra ūminių žarnyno infekcijų ir vidurių šiltinės sukėlėjai. Tokio tipo bakterijos, kenksmingos žmogui, yra pavojingos, nes gamina toksiškas medžiagas, kurios itin pavojingos gyvybei. Ligai progresuojant pasireiškia organizmo intoksikacija, labai aukšta temperatūra, kūno bėrimai, padidėja kepenys ir blužnis. Bakterija labai atspari įvairiems išoriniams poveikiams. Gerai gyvena vandenyje, ant daržovių, vaisių, puikiai dauginasi pieno produktuose.

Clostridium tetan taip pat yra viena pavojingiausių bakterijų. Jis gamina nuodus, vadinamus stabligės egzotoksinu. Žmonės, užsikrėtę šiuo sukėlėju, patiria baisų skausmą, priepuolius ir labai sunkiai miršta. Liga vadinama stablige. Nepaisant to, kad vakcina buvo sukurta dar 1890 m., Žemėje nuo jos kasmet miršta 60 tūkst.

Ir dar viena bakterija, galinti sukelti žmogaus mirtį, yra Mycobacterium tuberculosis. Tai sukelia tuberkuliozę, kuri yra atspari vaistams. Jei laiku nesikreipsite pagalbos, žmogus gali mirti.

Infekcijų plitimo prevencijos priemonės

Kenksmingas bakterijas ir mikroorganizmų pavadinimus tyrinėja visų krypčių daktarai dar studentavimo laikais. Sveikatos priežiūra kasmet ieško naujų būdų užkirsti kelią gyvybei pavojingų infekcijų plitimui. Jei laikysitės prevencinių priemonių, nereikės eikvoti jėgų ieškant naujų kovos su tokiomis ligomis būdų.

Norėdami tai padaryti, būtina laiku nustatyti infekcijos šaltinį, nustatyti sergančių žmonių ratą ir galimas aukas. Būtina izoliuoti užsikrėtusiuosius ir dezinfekuoti infekcijos šaltinį.

Antrasis etapas yra kelių, kuriais gali būti perduodamos kenksmingos bakterijos, sunaikinimas. Tuo tikslu tarp gyventojų vykdoma atitinkama propaganda.

Maisto patalpos, rezervuarai ir maisto saugojimo sandėliai yra kontroliuojami.

Kiekvienas žmogus gali atsispirti kenksmingoms bakterijoms visais įmanomais būdais stiprindamas savo imunitetą. Sveika gyvensena, elementarių higienos taisyklių laikymasis, savęs apsauga lytinio kontakto metu, sterilių vienkartinių medicinos instrumentų ir įrangos naudojimas, visiškai ribojant bendravimą su karantine esančiais žmonėmis. Jei patenkate į epidemiologinę zoną ar infekcijos šaltinį, privalote griežtai laikytis visų sanitarinių ir epidemiologinių tarnybų reikalavimų. Nemažai infekcijų savo poveikiu prilyginama bakteriologiniams ginklams.

Kokios yra bakterijų rūšys: pavadinimai ir tipai

Seniausias gyvas organizmas mūsų planetoje. Jos nariai ne tik išgyveno milijardus metų, bet ir pakankamai galingi, kad išnaikintų visas kitas Žemės rūšis. Šiame straipsnyje apžvelgsime, kokios yra bakterijų rūšys.

Pakalbėkime apie jų struktūrą, funkcijas, taip pat įvardinkime keletą naudingų ir kenksmingų tipų.

Bakterijų atradimas

Bakterijų tipai šlapime

Struktūra

Metabolizmas

Reprodukcija

Vieta pasaulyje

Anksčiau mes išsiaiškinome, kas yra bakterijos. Dabar verta kalbėti apie tai, kokį vaidmenį jie atlieka gamtoje.

Mokslininkai teigia, kad bakterijos yra pirmieji gyvi organizmai, atsiradę mūsų planetoje. Yra ir aerobinių, ir anaerobinių veislių. Todėl vienaląsčiai padarai sugeba išgyventi įvairias Žemėje įvykstančias nelaimes.

Neabejotina bakterijų nauda yra atmosferos azoto pasisavinimas. Jie dalyvauja formuojant dirvožemio derlingumą ir sunaikinant mirusių floros ir faunos atstovų palaikus. Be to, mikroorganizmai dalyvauja kuriant mineralus ir yra atsakingi už deguonies ir anglies dioksido atsargų palaikymą mūsų planetos atmosferoje.

Bendra prokariotų biomasė yra apie penkis šimtus milijardų tonų. Jis kaupia daugiau nei aštuoniasdešimt procentų fosforo, azoto ir anglies.

Tačiau Žemėje yra ne tik naudingų, bet ir patogeninių bakterijų rūšių. Jie sukelia daugybę mirtinų ligų. Pavyzdžiui, tarp jų yra tuberkuliozė, raupsai, maras, sifilis, juodligė ir daugelis kitų. Tačiau net ir tie, kurie yra sąlyginai saugūs žmogaus gyvybei, gali tapti grėsme, jei imuniteto lygis sumažės.

Taip pat yra bakterijų, kurios užkrečia gyvūnus, paukščius, žuvis ir augalus. Taigi mikroorganizmai yra ne tik simbiozėje su labiau išsivysčiusiomis būtybėmis. Toliau kalbėsime apie tai, kokios yra patogeninės bakterijos, taip pat apie naudingus šio tipo mikroorganizmų atstovus.

Bakterijos ir žmonės

Net mokykloje moko, kas yra bakterijos. 3 klasė žino visų rūšių melsvadumbles ir kitus vienaląsčius organizmus, jų sandarą ir dauginimąsi. Dabar kalbėsime apie praktinę klausimo pusę.

Prieš pusę amžiaus niekas net negalvojo apie tokią problemą kaip žarnyno mikrofloros būklė. Viskas buvo gerai. Valgyti natūraliau ir sveikiau, mažiau hormonų ir antibiotikų, mažiau cheminių medžiagų išmetimo į aplinką.

Šiandien prastos mitybos, streso ir antibiotikų pertekliaus sąlygomis pirmaujančias pozicijas užima disbiozė ir su ja susijusios problemos. Kaip gydytojai siūlo su tuo elgtis?

Vienas pagrindinių atsakymų – probiotikų vartojimas. Tai specialus kompleksas, kuris atkuria žmogaus žarnyną naudingomis bakterijomis.

Toks įsikišimas gali padėti esant tokioms nemalonioms problemoms kaip alergija maistui, laktozės netoleravimas, virškinimo trakto sutrikimai ir kiti negalavimai.

Dabar pakalbėkime apie tai, kokios yra naudingos bakterijos, ir sužinokite apie jų poveikį sveikatai.

Išsamiausiai ištirti ir teigiamai žmogaus organizmui daryti plačiai naudojami trijų tipų mikroorganizmai: acidophilus, bulgarų bacila ir bifidobakterijos.

Pirmieji du skirti imuninei sistemai stimuliuoti, taip pat mažinti kai kurių kenksmingų mikroorganizmų, tokių kaip mielės, E. coli ir pan., augimą. Bifidobakterijos yra atsakingos už laktozės virškinimą, tam tikrų vitaminų gamybą ir cholesterolio kiekio mažinimą.

Kenksmingos bakterijos

Anksčiau kalbėjome apie tai, kokios yra bakterijų rūšys. Labiausiai paplitusių naudingų mikroorganizmų rūšys ir pavadinimai buvo paskelbti aukščiau. Toliau kalbėsime apie „vienaląsčius žmonių priešus“.

Kai kurie yra kenksmingi tik žmonėms, o kiti yra mirtini gyvūnams ar augalams. Žmonės išmoko naudoti pastarąjį, ypač naikinti piktžoles ir erzinančius vabzdžius.

Prieš gilinantis į tai, kas yra kenksmingos bakterijos, verta nustatyti, kaip jos plinta. O jų yra labai daug. Yra mikroorganizmų, kurie perduodami per užterštą ir neplautą maistą, oro lašeliais ir kontaktu, per vandenį, dirvą arba per vabzdžių įkandimus.

Blogiausia, kad vos viena ląstelė, patekusi į palankią žmogaus organizmo terpę, vos per kelias valandas gali daugintis iki kelių milijonų bakterijų.

Jei kalbėsime apie tai, kokių rūšių bakterijos yra, pasauliečiui sunku atskirti patogeninių ir naudingų pavadinimus. Moksle lotyniški terminai vartojami mikroorganizmams apibūdinti. Įprastoje kalboje neapgalvotus žodžius pakeičia sąvokos - „Escherichia coli“, choleros „patogenai“, kokliušas, tuberkuliozė ir kt.

Prevencinės priemonės, skirtos užkirsti kelią ligai, yra trijų tipų. Tai yra skiepai ir skiepai, perdavimo kelių nutraukimas (marlės tvarsčiai, pirštinės) ir karantinas.

Iš kur atsiranda bakterijų šlapime?

Kokios bakterijos yra naudingos?

Bakterijų yra visur – panašų šūkį girdėjome nuo kūdikystės. Visomis jėgomis stengiamės atsispirti šiems mikroorganizmams sterilizuodami aplinką. Ar būtina tai daryti?

Yra bakterijų, kurios yra ir žmogaus, ir aplinkos gynėjos bei pagalbininkės. Šie gyvi mikroorganizmai žmones ir gamtą dengia milijonais kolonijų. Jie yra aktyvūs visų procesų, vykstančių planetoje ir tiesiogiai bet kurios gyvos būtybės kūne, dalyviai. Jų tikslas – būti atsakingiems už teisingą gyvenimo procesų tėkmę ir būti visur, kur be jų neapsieina.

Didžiulis bakterijų pasaulis

Reguliariai mokslininkų atliekamų tyrimų duomenimis, žmogaus organizme yra daugiau nei du su puse kilogramo įvairių bakterijų.

Visos bakterijos dalyvauja gyvybės procesuose. Pavyzdžiui, vieni padeda virškinti maistą, kiti yra aktyvūs vitaminų gamybos pagalbininkai, treti veikia kaip gynėjai nuo kenksmingų virusų ir mikroorganizmų.

Viena iš labai naudingų išorinėje aplinkoje esančių gyvų būtybių yra azotą fiksuojanti bakterija, kuri randama augalų šaknų mazgeliuose, kurie į atmosferą išskiria žmogaus kvėpavimui būtiną azotą.

Yra dar viena mikroorganizmų grupė, susijusi su organinių junginių atliekų virškinimu, o tai padeda palaikyti reikiamą dirvožemio derlingumą. Tai apima azotą fiksuojančius mikrobus.

Vaistinės ir maistinės bakterijos

Kiti mikroorganizmai aktyviai dalyvauja antibiotikų gamybos procese – tai streptomicinas ir tetraciklinas. Šios bakterijos vadinamos Streptomyces ir yra dirvožemio bakterijos, kurios naudojamos ne tik antibiotikų, bet ir pramoninių bei maisto produktų gamyboje.

Šioms maisto pramonės šakoms plačiai naudojama bakterija Lactobacillis, kuri dalyvauja fermentacijos procesuose. Todėl jis yra paklausus jogurto, alaus, sūrio, vyno gamyboje.

Visi šie mikroorganizmų atstovai-pagalbininkai gyvena pagal savo griežtas taisykles. Jų pusiausvyros pažeidimas sukelia pačius neigiamus reiškinius. Visų pirma, žmogaus organizme sukeliama disbakteriozė, kurios pasekmės kartais būna negrįžtamos.

Antra, visos žmogaus atkuriamosios funkcijos, susijusios su vidaus ar išorės organais, yra daug sunkesnės, kai yra naudingų bakterijų disbalansas. Tas pats pasakytina ir apie grupę, kuri užsiima maisto gamyba.

Bakterijos yra mažiausi senovės mikroorganizmai, nematomi plika akimi. Tik mikroskopu galima ištirti jų struktūrą, išvaizdą ir sąveiką tarpusavyje. Pirmieji mikroorganizmai turėjo primityvią struktūrą: jie vystėsi, mutavo, kūrė kolonijas ir prisitaikė prie besikeičiančios aplinkos. Skirtingų rūšių bakterijos tarpusavyje keičiasi aminorūgštimis, kurios būtinos augimui ir vystymuisi.

Bakterijų rūšys

Mokyklos biologijos vadovėliuose yra įvairių tipų bakterijų, kurios skiriasi forma:

1. Cocci yra sferiniai organizmai, kurie skiriasi savo santykine padėtimi. Žvelgiant į mikroskopą, pastebima, kad streptokokai sudaro kamuoliukų grandinę, diplokokai gyvena poromis, o stafilokokai – atsitiktinės formos sankaupomis. Nemažai kokų, patekę į žmogaus organizmą, sukelia įvairius uždegiminius procesus (gonokokai, stafilokokai, streptokokai). Ne visi žmogaus organizme gyvenantys kokai yra patogeniški. Sąlygiškai patogeniškos rūšys dalyvauja formuojant organizmo apsaugą nuo išorinių poveikių ir yra saugios, jei palaikoma floros pusiausvyra.
2. Strypo formos skiriasi forma, dydžiu ir gebėjimu formuoti sporas. Sporas formuojančios rūšys vadinamos bacilomis. Prie bacilų priklauso: stabligės bacila, juodligės bacila. Sporos yra dariniai mikroorganizmo viduje. Sporos nejautrios cheminiam apdorojimui, jų atsparumas išoriniam poveikiui yra raktas į rūšies išsaugojimą. Yra žinoma, kad sporos sunaikinamos aukštoje temperatūroje (virš 120ºC).

Lazdelės formos mikrobų formos:

• su smailiais stulpeliais, pavyzdžiui, fusobakterija, kuri yra normalios viršutinių kvėpavimo takų mikrofloros dalis;
• su sustorėjusiais poliais, panašiais į klubą, kaip korinebakterija - difterijos sukėlėjas;
• suapvalintais galais, pvz., E. coli, kurios būtinos virškinimo procesui;
• tiesiais galais, kaip juodligės bacila.

Dauguma lazdelės formos bacilų ir bakterijų išsidėstę chaotiškai viena kitos atžvilgiu. Galime atskirti streptobakterijas (streptobacilas), kurios išsidėsčiusios grandinėje, ir diplobakterijas (diplobacillus), kurios egzistuoja poromis.

3. Spirilė ir spirochetos yra susisukę mikroorganizmai. Jie nesudaro sporų ir yra labai judrūs. Po mikroskopu galite pamatyti greitus jų judesius. Dauguma spirilų yra saugios žmonėms ir gyvūnams. Jie yra saprofitai ir minta negyvu substratu. Išimtis yra rūšys, sukeliančios sodoku. Spirochetai pavojingesni žmonėms ir gyvūnams, gali sukelti odos, kvėpavimo takų, virškinamojo trakto ligas. Spirilės nuo spirochetų skiriasi tuo, kad turi mažiau suktukų, o ašigaliuose yra žvynelių.

4. Vibrijos yra vibruojantys mikrobai. Žiūrint pro mikroskopą, matosi jų vibruojantys judesiai. Mikroorganizmas keičiasi priklausomai nuo aplinkos sąlygų. Vibrijos būna spiralės, strypo formos, sriegio formos ir sferinės formos. Pavojingiausia žmogui yra vibriocholera.

Gramas (+) ir gramas (-)

Danų mikrobiologas Hansas Gramas daugiau nei prieš 100 metų atliko eksperimentą, po kurio visos bakterijos buvo pradėtos skirstyti į gramteigiamus ir gramneigiamus. Gramteigiami organizmai sukuria ilgalaikį stabilų ryšį su dažamąja medžiaga, kuri sustiprinama veikiant jodui. Gramneigiami, priešingai, nėra jautrūs dažams, jų apvalkalas yra tvirtai apsaugotas.

Gramneigiami mikrobai yra chlamidijos, riketsijos, o gramteigiamų – stafilokokai, streptokokai ir korinebakterijos.

Šiandien medicinoje plačiai naudojamas gram(+) ir gram(-) bakterijų testas. Gramo dažymas yra vienas iš gleivinių tyrimo metodų, siekiant nustatyti mikrofloros sudėtį.

Aerobinis ir anaerobinis

Primityviausios bakterijos gyvena giliai po vandeniu. Jiems vystytis nereikia prieigos prie deguonies. Labiau išsivysčiusios kolonijos pasiekė žemę ir gyvena paviršiuose. Norint daugintis ir vystytis kolonijai, šiems mikroorganizmams reikia deguonies. Atsižvelgiant į jų priklausomybę nuo deguonies, mikroorganizmų grupės vadinamos aerobinėmis ir anaerobinėmis.

Aerobiniams mikroorganizmams vystytis ir kvėpuoti reikalingas deguonis:

Privalomi aerobai – šios bakterijos laisvai gyvena išorinėje aplinkoje. Pavyzdys – aplinkai atspari tuberkuliozės bacila, vandenyje išsilaiko iki 5 mėnesių, o drėgnoje, šiltoje ir tamsioje patalpoje – iki 7 metų.

Mikroaerofilai – šiems mikrobams normaliam gyvenimui ir vystymuisi reikia 2 % deguonies. Tai streptokokai, sukeliantys faringitą, skarlatina ir gyvenantys kvėpavimo takuose. Kai mikrobai auga skystoje aplinkoje, šie organizmai kaupiasi arti paviršiaus, kur deguonies kiekis yra mažas.

Anaerobiniai mikroorganizmai gali augti ir daugintis be deguonies:

• privalomi anaerobai vengia molekulinio deguonies (pavyzdžiui, fusobakterijų);
• fakultatyviniai gali augti ir vystytis esant deguoniui ir be jo, tai gali būti streptokokai, gonokokai;
• aerotolerantiški mikroorganizmai vystymuisi nenaudoja deguonies, nors jie auga esant molekuliniam deguoniui, kaip ir pieno rūgšties fermentacijos bakterijos.

Kaip gyvena bakterijos

Biologai bakterijas apibrėžia kaip atskirą karalystę; jos skiriasi nuo kitų gyvų būtybių. Tai vienaląstis organizmas, kurio viduje nėra branduolio. Jų forma gali būti rutulio, kūgio, pagaliuko ar spiralės pavidalo. Prokariotai judėjimui naudoja žvynelius.

Bioplėvelė yra mikroorganizmų miestas ir išgyvena kelis formavimosi etapus:

• Adhezija arba sorbcija – tai mikroorganizmo prisitvirtinimas prie paviršiaus. Paprastai plėvelės susidaro dviejų terpių sąsajoje: skysčio ir oro, skysčio ir skysčio. Pradinis etapas yra grįžtamas ir galima išvengti plėvelės susidarymo.
• Fiksavimas – bakterijos išskiria polimerus, užtikrindamos tvirtą jų fiksaciją, suformuodamos tvirtumo ir apsaugos matricą.
• Brendimas – mikrobai susilieja, keičiasi maistinėmis medžiagomis, vystosi mikrokolonijos.
• Augimo stadija – bakterijos kaupiasi, susilieja ir pasislenka. Mikroorganizmų skaičius svyruoja nuo 5 iki 35%, likusią erdvę užima tarpląstelinė matrica.
• Dispersija – mikroorganizmai periodiškai atsiskiria nuo plėvelės, prisitvirtina prie kitų paviršių ir suformuoja bioplėvelę.

Bioplėvelėje vykstantys procesai skiriasi nuo to, kas vyksta su mikrobu, kuris nėra kolonijos dalis. Kolonijos yra stabilios, mikrobai organizuoja vieningą elgsenos reakcijų sistemą, lemiančią narių sąveiką matricos viduje ir už filmo ribų. Žmogaus gleivinėse gyvena daug mikroorganizmų, kurie gamina gelį apsaugai ir užtikrina organų funkcionavimo stabilumą. Pavyzdys yra skrandžio gleivinė. Yra žinoma, kad Helicobacter pylori, kuri laikoma skrandžio opų priežastimi, yra daugiau nei 80% ištirtų žmonių, tačiau ne visi suserga pepsinėmis opomis. Daroma prielaida, kad Helicobacter pylori, kaip kolonijos nariai, dalyvauja virškinime. Jų gebėjimas pakenkti pasireiškia tik susidarius tam tikroms sąlygoms.

Bakterijų sąveika bioplėvelėse vis dar menkai suprantama. Tačiau šiandien kai kurie mikrobai tapo žmogaus padėjėjais atliekant restauravimo darbus ir didinant dangų stiprumą. Europoje dezinfekcinių priemonių gamintojai siūlo paviršius apdoroti bakteriniais tirpalais, kuriuose yra saugių mikroorganizmų, neleidžiančių vystytis patogeninei florai. Bakterijos naudojamos polimeriniams junginiams kurti ir galiausiai generuos elektros energiją.

Vieno eksperimento metu buvo pastebėtos E. coli mutacijos. Bakterijos buvo suskirstytos į skirtingas grupes: „laimėtojai“ ir „pašaliniai“. „Nugalėtojai“ iš pradžių turėjo naudingų genų mutacijų. Daugiau nei 20 metų mokslininkų grupė kasdien keitė aplinką, išlaikydama mikrobų gliukozės trūkumo būseną. Priešingai nei tikėtasi, „pašaliniai“ mikroorganizmai, kurie iš pradžių neturėjo konkurencinio pranašumo, evoliucijos eigoje daug anksčiau įgijo papildomų mutacijų ir parodė geresnius adaptacijos rezultatus nei kolonijos su labiau išsivysčiusiais genais pradžioje. Bakterijos įrodė, kad geri pradiniai duomenys neturi įtakos galutiniam rezultatui.