Toată lumea știe că bacteriile sunt cel mai vechi tip de creaturi vii care locuiesc pe planeta noastră. Primele bacterii au fost cele mai primitive, dar pe măsură ce pământul nostru s-a schimbat, la fel s-au schimbat și bacteriile. Sunt prezente peste tot, în apă, pe uscat, în aerul pe care îl respirăm, în alimente, în plante. La fel ca oamenii, bacteriile pot fi bune și rele.

Bacteriile benefice sunt:

• Acid lactic sau lactobacili. Una dintre aceste bacterii bune este bacteriile lactice. Acesta este un tip de bacterie în formă de tijă care trăiește în lactate și produse lactate fermentate. Aceste bacterii locuiesc, de asemenea, în cavitatea bucală, intestinele și vaginul uman. Principalul beneficiu al acestor bacterii este că produc acid lactic ca fermentație, datorită căruia obținem iaurt, chefir, lapte copt fermentat din lapte, în plus, aceste produse sunt foarte utile pentru oameni. În intestine, acestea joacă rolul de a curăța mediul intestinal de bacteriile rele.
• Bifidobacterii. Bifidobacteriile se găsesc în principal în tractul gastrointestinal, la fel cum bacteriile lactice sunt capabile să producă acid lactic și acid acetic, datorită cărora aceste bacterii controlează creșterea bacteriilor patogene, reglând astfel nivelul pH-ului din intestinele noastre. Diverse soiuri de bifidobacterii ajută la scăderea de constipație, diaree și infecții fungice.
• Escherichia coli. Microflora intestinală umană este formată din majoritatea microbilor din grupul Escherichia coli. Ele favorizează o bună digestie și sunt, de asemenea, implicate în anumite procese celulare. Dar unele soiuri ale acestui stick pot provoca intoxicații, diaree și insuficiență renală.
• Streptomicete. Habitatul streptomicetelor este apa, compușii în descompunere, solul. Prin urmare, sunt deosebit de utile pentru mediu, deoarece... Cu ele se desfășoară multe procese de descompunere și combinații. În plus, unele dintre aceste bacterii sunt folosite în producția de antibiotice și medicamente antifungice.

Bacteriile dăunătoare sunt:

• Streptococi. Bacteriile în formă de lanț, care, atunci când intră în organism, sunt agenții cauzatori ai multor boli, cum ar fi amigdalita, bronșita, otita medie și altele.
• Băț de ciumă. O bacterie în formă de tijă care trăiește la rozătoarele mici provoacă boli teribile precum ciuma sau pneumonia. Ciuma este o boală teribilă care poate distruge țări întregi și a fost comparată cu armele biologice.
• Helicobacter pylori. Habitatul Helicobacter pylori este stomacul uman, dar la unii oameni prezența acestor bacterii provoacă gastrită și ulcere.
• Stafilococ. Numele de stafilococ vine de la faptul că forma celulelor seamănă cu un ciorchine de struguri. Pentru oameni, aceste bacterii provoacă boli severe cu intoxicație și formațiuni purulente. Oricât de teribile sunt bacteriile, omenirea a învățat să supraviețuiască printre ele datorită vaccinării.

Care nu au miez. Majoritatea bacteriilor sunt heterotrofe, dar există și autotrofe. Se reproduc prin diviziune. Când apar condiții nefavorabile, unele bacterii formează spori.

Bacteriile pot fi văzute doar prin microscop, motiv pentru care sunt numite microorganisme. Microorganismele sunt studiate de știința microbiologiei. Ramura microbiologiei care studiază bacteriile se numește bacteriologie.

Primul care a văzut și descris bacteriile a fost naturalistul olandez Anthony van Leeuwen Hoek (1632-1723). A învățat să măcine sticla și să facă lentile. Leeuwenhoek a realizat peste 400 de microscoape și a descoperit lumea organismelor microscopice - bacterii și protisti.

Când auzim de bacterii, cel mai adesea ne imaginăm o durere în gât sau gingii, în ciuda faptului că doar o mică parte din bacterii provoacă boli. Majoritatea acestor organisme îndeplinesc alte funcții importante.

Începem să intrăm în contact cu bacteriile din primele ore de viață. Mulți dintre ei trăiesc în mod constant pe suprafața pielii umane. Sunt chiar mai multe pe dinți, gingii, limbă și pereții gurii. Există mai multe bacterii în gură decât oameni pe Pământ! Dar cel mai mare număr dintre ei trăiește în intestine - până la 5 kg la un adult.

Bacteriile se găsesc peste tot: în apă, sol, aer, în țesuturile plantelor, în corpurile animalelor și ale oamenilor. Trăiesc acolo unde găsesc suficientă hrană, umiditate și temperaturi favorabile (10-40 ° C). Majoritatea dintre ele au nevoie de oxigen. Există și bacterii care trăiesc în izvoare termale (cu o temperatură de 60-90 ° C), corpuri de apă extrem de sărate, în gurile vulcanice, adânc în oceane unde lumina soarelui nu pătrunde. Chiar și în regiunile cele mai reci (Antarctica) și pe cele mai înalte vârfuri muntoase trăiesc bacteriile.

În locuri diferite se găsesc un număr diferit de bacterii. Sunt mai puține în aer, mai ales în condiții naturale. Și în locurile aglomerate, cum ar fi cinematografele, gările și sălile de clasă, sunt mult mai multe. Prin urmare, este necesară ventilarea frecventă a localului.

În apele râurilor, în special în apropierea orașelor mari, pot exista o mulțime de bacterii - până la câteva sute de mii la 1 mm3. Prin urmare, nu trebuie să beți apă brută din rezervoare deschise. Există o mulțime de bacterii în apa mărilor și oceanelor.

Există și mai multe bacterii în sol - până la 100 de milioane per 1 g de humus (stratul fertil de sol).

Bacteriile sunt organisme foarte mici. Cele mai mari bacterii pot fi văzute la microscop cu lumină.

Pentru a face cunoștință cu cele mai mici, este necesar un microscop electronic (Fig. 7).

Majoritatea bacteriilor care locuiesc acasă și corpul nostru sunt sub formă de bile, tije și spirale. Bacteriile sferice sunt numite coci, bacteriile în formă de baston se numesc bacili, iar bacteriile în formă de spirală sunt numite spirilla (Fig. 9). Unele bacterii formează lanțuri, situate aproape unele de altele.

Luați în considerare structura unei celule bacteriene din Figura 10. Include citoplasmă, înconjurată de o membrană citoplasmatică și o membrană celulară (peretele celular). Învelișul conferă bacteriei o anumită formă și servește drept protecție împotriva condițiilor nefavorabile.

Protecție suplimentară pentru multe bacterii va fi asigurată de stratul de mucus situat în exteriorul cochiliei. Suprafața celulei bacteriene este acoperită cu numeroase vilozități, care sunt excrescențe goale ale membranei citoplasmatice. Unele bacterii au unul sau mai mulți flageli filamentoși.

Principala diferență dintre bacterii este absența unui nucleu, adică sunt procariote.

Pe această bază ei sunt separați într-un regat separat. Materialul nuclear al bacteriilor este cromozomul bacterian: transportă informații ereditare.

Majoritatea bacteriilor sunt heterotrofe. Ei consumă substanțe organice gata preparate. Hrana lor constă din organisme vii și moarte, produse alimentare umane, ape uzate etc.

Saprotrofe

Unele bacterii heterotrofe folosesc substanțe organice din cadavre sau secreții ale organismelor vii. Acestea sunt saprotrofe (de la grecescul sapros - putred și trophos - nutriție).

Există și bacterii autotrofe. Sunt capabili să formeze substanțe organice din cele anorganice (dioxid de carbon, apă, hidrogen sulfurat etc.). Bacteriile fotosintetice autotrofe au în celulele lor clorofilă bacteriană, cu care formează substanțe organice sub influența energiei solare.

Cianobacterii

Un exemplu de bacterii autotrofe sunt cianobacteriile. Ei își fac propriile alimente din dioxid de carbon și apă atunci când sunt expuși la lumina soarelui. În același timp, ei eliberează oxigen, îmbogățindu-și habitatul.

Bacteriile se reproduc prin diviziune. În acest caz, dintr-o celulă mamă se formează două celule fiice, asemănătoare cu cea mamă. În condiții favorabile (nutriție suficientă, umiditate și temperatură de la 10 la 30 ° C), bacteriile se pot împărți la fiecare 20-30 de minute, astfel încât numărul lor crește foarte repede. Material de pe site

Dacă bacteriile sunt cultivate (crescute) pe un mediu nutritiv în condiții favorabile, ele se înmulțesc foarte repede și formează colonii de până la 4 miliarde de celule. Coloniile de bacterii din anumite specii au contururi și culori caracteristice (Fig. 8). După tipul de colonii, puteți determina prezența anumitor bacterii într-un anumit material.

Unele bacterii se deplasează folosind flageli. Baza flagelului se rotește și pare a fi înșurubat în mediu, asigurând mișcarea bacteriei. Majoritatea bacteriilor se deplasează pasiv: unele cu ajutorul curenților de aer, altele cu curgerea apei. Așa sunt distribuite.

În condiții nefavorabile (lipsa hranei, umiditate, fluctuații bruște de temperatură), bacteriile se pot transforma în spori. Citoplasma din apropierea cromozomului bacterian devine mai densă. În jurul ei se formează o coajă foarte puternică. Sporii formați în acest fel pot exista sute de ani (Fig. 11).

Adevărat, bacterii), microorganisme cu un tip de structură celulară procariotă: aparatul lor genetic nu este închis într-un nucleu celular izolat de o membrană.

Dimensiunile și formele celulelor. Majoritatea bacteriilor sunt organisme unicelulare cu o dimensiune de 0,2-10,0 microni. Printre bacterii se numără și „pitici”, așa-numitele nanobacterii (aproximativ 0,05 microni) și „giganți”, de exemplu, bacterii din genurile Achromatium și Macromonas (lungime de până la 100 de microni), un locuitor al intestinelor. a peștilor chirurg Epulopiscium fishelsoni (lungime de până la 600 microni) și Thiomargarita namibiensis izolate din apele mării de coastă din Namibia și Chile (până la 800 µm). Cel mai adesea, celula bacteriană are o formă de tijă, sferică (coci) sau contortă (vibrioni, spirilla și spirochete). Au fost găsite specii cu celule triunghiulare, pătrate, stelate și plate (în formă de placă). Unele bacterii conțin proiecții citoplasmatice numite prosteks. Bacteriile pot fi unice, formează perechi, lanțuri scurte și lungi, ciorchini, formează pachete de 4, 8 sau mai multe celule (sarcine), rozete, rețele și miceliu (actinomicete). Sunt cunoscute și forme pluricelulare, formând tricomi (microcolonii) drepte și ramificate. Se găsesc atât bacterii mobile, cât și nemotile. Primele se deplasează cel mai adesea cu ajutorul flagelilor, uneori prin alunecarea celulelor (mixobacterii, cianobacterii, spirochete etc.). Este cunoscută și o mișcare de „săritură”, a cărei natură nu este clară. Pentru formele mobile sunt descrise fenomenele de mișcare activă ca răspuns la acțiunea factorilor fizici sau chimici.

Compoziția chimică și structura celulelor. O celulă bacteriană este de obicei 70-80% apă. În reziduul uscat, proteinele reprezintă 50%, componentele peretelui celular 10-20%, ARN 10-20%, ADN-ul 3-4% și lipidele 10%. În medie, cantitatea de carbon este de 50%, oxigen 20%, azot 14%, hidrogen 8%, fosfor 3%, sulf și potasiu 1% fiecare, calciu și magneziu 0,5% fiecare și fier 0,2%.

Cu puține excepții (micoplasme), celulele bacteriene sunt înconjurate de un perete celular, care determină forma bacteriei și îndeplinește funcții mecanice și fiziologice importante. Componenta sa principală este complexul biopolimer mureina (peptidoglican). În funcție de caracteristicile compoziției și structurii peretelui celular, bacteriile se comportă diferit atunci când sunt colorate conform metodei lui H. C. Gram (om de știință danez care a propus metoda de colorare), care a servit drept bază pentru împărțirea bacteriilor în gram-pozitive, gram-negative și cele lipsite de perete celular (de exemplu, micoplasmă). Primele se disting printr-un conținut ridicat (de până la 40 de ori) de mureină și un perete gros; la gram-negative este semnificativ mai subțire și acoperită la exterior cu o membrană exterioară formată din proteine, fosfolipide și lipopolizaharide și, aparent, implicată în transportul de substanțe. Multe bacterii au vilozități (fimbriae, pili) și flageli pe suprafața lor care le permit mișcarea. Adesea, pereții celulari ai bacteriilor sunt înconjurați de capsule mucoase de grosimi variabile, formate în principal din polizaharide (uneori glicoproteine ​​sau polipeptide). Într-un număr de bacterii, s-au găsit și așa-numitele straturi S (din engleză suprafață), căptușind suprafața exterioară a membranei celulare cu structuri proteice uniform împachetate de formă regulată.

Membrana citoplasmatică, care separă citoplasma de peretele celular, servește ca barieră osmotică a celulei și reglează transportul de substanțe; în ea se desfășoară procesele de respirație, fixare a azotului, chemosinteză etc.. Formează adesea invaginări - mezosomi. Biosinteza peretelui celular, sporularea, etc sunt, de asemenea, asociate cu membrana citoplasmatică și derivații acesteia. Flagelii și ADN-ul genomic sunt atașați de el.

Celula bacteriană este organizată destul de simplu. În citoplasma multor bacterii există incluziuni reprezentate de diferite tipuri de bule (vezicule) formate ca urmare a invaginării membranei citoplasmatice. Bacteriile fototrofe, nitrificante și metanooxidante se caracterizează printr-o rețea dezvoltată de membrane citoplasmatice sub formă de vezicule nedivizate, care amintește de grana cloroplastelor eucariote. Celulele unor bacterii care locuiesc în apă conțin vacuole de gaz (aerozomi) care acționează ca regulatori de densitate; În multe bacterii se găsesc incluziuni de substanțe de rezervă - polizaharide, poli-β-hidroxibutirat, polifosfați, sulf etc. În citoplasmă sunt prezenți și ribozomi (de la 5 la 50 mii). Unele bacterii (de exemplu, multe cianobacterii) au carboxizomi - corpuri care conțin o enzimă implicată în fixarea CO 2 . Așa-numitele corpuri parasporale ale unor bacterii care formează spori conțin o toxină care ucide larvele de insecte.

Genomul bacterian (nucleoid) este reprezentat de o moleculă circulară de ADN, care este adesea numită cromozom bacterian. Genomul bacterian este caracterizat prin combinarea multor gene înrudite funcțional în așa-numiții operoni. În plus, celula poate conține elemente genetice extracromozomiale - ADN plasmid, care poartă mai multe gene utile bacteriilor (inclusiv gene de rezistență la antibiotice). Poate exista autonom sau poate fi inclus temporar în cromozom. Dar uneori, ca urmare a mutațiilor, acest ADN își pierde capacitatea de a părăsi cromozomul și devine o componentă permanentă a genomului. Apariția de noi gene poate fi cauzată și de transferul genetic ca urmare a transferului unidirecțional al ADN-ului de la o celulă donatoare la o celulă primitoare (un analog al procesului sexual). Un astfel de transfer poate avea loc prin contactul direct a două celule (conjugare), cu participarea bacteriofagelor (transducție) sau prin intrarea genelor în celulă din mediul extern fără contact intercelular. Toate acestea sunt de mare importanță pentru microevoluția bacteriilor și dobândirea de noi proprietăți.

Reproducere. Majoritatea bacteriilor se reproduc prin fisiune în două, mai rar prin înmugurire, iar unele (de exemplu, actinomicete) - cu ajutorul exosporilor sau fragmentelor de miceliu. Există o metodă cunoscută de diviziune multiplă (cu formarea de celule reproductive mici-baeocite într-un număr de cianobacterii). Procariotele multicelulare se pot reproduce prin desprinderea uneia sau mai multor celule din tricomi. Unele bacterii se caracterizează printr-un ciclu complex de dezvoltare, în timpul căruia morfologia celulelor se poate modifica și se pot forma forme de repaus: chisturi, endospori, akinete. Mixobacterii sunt capabile să formeze corpi fructiferi, adesea de configurații și culori bizare.

O caracteristică distinctivă a bacteriilor este capacitatea lor de a se reproduce rapid. De exemplu, timpul de dublare al celulelor de Escherichia coli este de 20 de minute. Se estimează că descendența unei celule, în cazul creșterii nelimitate, în doar 48 de ore ar depăși masa Pământului de 150 de ori.

Conditii de viata. Bacteriile s-au adaptat la diferite condiții de viață. Se pot dezvolta într-un interval de temperatură de la -5 (și mai jos) la 113 °C. Printre acestea se numără: psihrofile, care cresc la temperaturi sub 20 ° C (pentru Bacillus psichrophilus, de exemplu, temperatura maximă de creștere este de -10 ° C), mezofile (creștere optimă la 20-40 ° C), termofile (50-60 ° C). C), termofile extreme (70 °C) și hipertermofile (80 °C și peste). Sporii anumitor tipuri de bacterii pot rezista la încălzirea pe termen scurt până la 160-180 °C și la răcirea pe termen lung până la -196 °C și mai jos. Unele bacterii sunt extrem de rezistente la radiațiile ionizante și chiar trăiesc în apa de răcire a reactoarelor nucleare (Deinococcus radiodurans). Un număr de bacterii (barofile sau piezofile) tolerează presiunea hidrostatică de până la 101 mii kPa, iar anumite specii nu cresc la presiuni sub 50 mii kPa. În același timp, există bacterii care nu pot rezista nici măcar la o ușoară creștere a presiunii atmosferice. Majoritatea tipurilor de bacterii nu se dezvoltă dacă concentrația de săruri (NaCl) în mediu depășește 0,5 mol/l. Condițiile optime pentru dezvoltarea halofilelor moderate și extreme sunt observate în medii cu concentrații de NaCl de 10, respectiv 30%; pot crește chiar și în soluții saturate de sare.

De regulă, bacteriile preferă condiții de mediu neutre (pH aproximativ 7,0), deși există atât acidifile extreme, capabile să crească la pH 0,1-0,5, cât și alcalifile, care se dezvoltă la pH până la 13,0.

Marea majoritate a bacteriilor studiate sunt aerobe. Unele dintre ele pot crește doar la concentrații scăzute de O 2 - până la 1,0-5,0% (microaerofile). Anaerobii facultativi cresc atât în ​​prezenţa O 2 cât şi în absenţa acestuia; sunt capabili să schimbe metabolismul de la respirația aerobă la fermentație sau respirația anaerobă (enterobacterii). Creșterea anaerobilor aerotoleranți nu este inhibată în prezența unei cantități mici de O 2, deoarece nu îl folosesc în procesul vieții (de exemplu, bacteriile lactice). Pentru anaerobii stricti, chiar și urmele de O 2 din habitat sunt distructive.

Multe bacterii supraviețuiesc în condiții de mediu nefavorabile, formând forme latente.

Majoritatea bacteriilor care utilizează compuși de azot, de regulă, folosesc formele reduse (cel mai adesea săruri de amoniu), unele necesită aminoacizi gata preparate, în timp ce altele asimilează și formele oxidate (în principal nitrați). Un număr semnificativ de bacterii cu viață liberă și simbiotice sunt capabile să fixeze azotul molecular (vezi articolul Fixarea azotului). Fosforul, care face parte din acizii nucleici și alți compuși celulari, este obținut de bacterii în principal din fosfați. Sursa de sulf necesară pentru biosinteza aminoacizilor și a unor cofactori enzimatici este cel mai adesea sulfații; Unele tipuri de bacterii necesită compuși cu sulf redus.

Taxonomie. Nu există o clasificare oficial acceptată a bacteriilor. Inițial, în aceste scopuri a fost folosită o clasificare artificială, bazată pe asemănarea caracteristicilor morfologice și fiziologice ale acestora. O clasificare filogenetică (naturală) mai avansată unește formele înrudite pe baza originii lor comune. Această abordare a devenit posibilă după alegerea genei ARNr 16S ca marker universal și apariția metodelor de determinare și comparare a secvențelor de nucleotide. Gena care codifică ARNr 16S (parte a subunității mici a ribozomului procariotic) este prezentă în toate procariotele și se caracterizează printr-un grad ridicat de conservare a secvenței de nucleotide și stabilitate funcțională.

Cea mai des folosită este clasificarea publicată în periodicul determinantului Bergi (Bergi); vezi și site-ul de pe Internet - http://141. 150.157.117:8080/prokPUB/index.htm. Conform unuia dintre sistemele existente de organisme, bacteriile, împreună cu arheile, constituie regnul procariotelor. Mulți cercetători le consideră ca un domeniu (sau superregn), împreună cu domeniile (sau superregnurile) arheilor și eucariotelor. În cadrul domeniului, cei mai mari taxoni de bacterii sunt phyla: Proteobacteria, incluzând 5 clase și 28 de ordine; Actinobacteria (5 clase și 14 ordine) și Firmicutes (3 clase și 9 ordine). În plus, se disting categorii taxonomice de rang inferior: familii, genuri, specii și subspecii.

Conform conceptelor moderne, o specie include tulpini de bacterii în care secvențele de nucleotide din genele care codifică ARNr 16S coincid cu mai mult de 97%, iar nivelul de omologie al secvențelor de nucleotide din genom depășește 70%. Nu au fost descrise mai mult de 5.000 de specii de bacterii, care reprezintă doar o mică parte din cele care locuiesc pe planeta noastră.

Bacteriile participă activ la ciclurile biogeochimice de pe planeta noastră (inclusiv ciclul majorității elementelor chimice). Activitatea geochimică modernă a bacteriilor este, de asemenea, de natură globală. De exemplu, din 4,3 10 10 tone (gigatone) de carbon organic fixat în timpul fotosintezei în Oceanul Mondial, aproximativ 4,0 10 10 tone sunt mineralizate în coloana de apă, iar 70-75% dintre ele sunt bacterii și alte microorganisme și producția totală de sulf redus în sedimentele oceanice ajunge la 4,92·10 8 tone pe an, ceea ce reprezintă aproape de trei ori producția totală anuală a tuturor tipurilor de materii prime care conțin sulf utilizate de umanitate. Cea mai mare parte a metanului gazului cu efect de seră care intră în atmosferă este produsă de bacterii (metanogene). Bacteriile sunt un factor cheie în formarea solului, zonele de oxidare a depozitelor de sulfuri și sulf, formarea rocilor sedimentare de fier și mangan etc.

Unele bacterii provoacă boli grave la oameni, animale și plante. Acestea provoacă adesea daune produselor agricole, distrugerea părților subterane ale clădirilor, conductelor, structurilor metalice ale minelor, structurilor subacvatice etc. Studierea caracteristicilor activității de viață a acestor bacterii face posibilă dezvoltarea unor modalități eficiente de protecție împotriva daunelor pe care le au. cauză. În același timp, rolul pozitiv al bacteriilor pentru oameni nu poate fi supraestimat. Cu ajutorul bacteriilor, vinului, lactatelor, culturilor starter și altor produse, acetonă și butanol, acizi acetic și citric, se produc unele vitamine, o serie de enzime, antibiotice și carotenoide; bacteriile sunt implicate în transformarea hormonilor steroizi și a altor compuși. Ele sunt folosite pentru a produce proteine ​​(inclusiv enzime) și o serie de aminoacizi. Utilizarea bacteriilor pentru a procesa deșeurile agricole în biogaz sau etanol face posibilă crearea unor resurse de energie regenerabilă fundamental. Bacteriile sunt folosite pentru a extrage metale (inclusiv aur), pentru a crește recuperarea petrolului (vezi articolele Leșierea bacteriană, Biogeotehnologie). Datorită bacteriilor și plasmidelor, dezvoltarea ingineriei genetice a devenit posibilă. Studiul bacteriilor a jucat un rol uriaș în dezvoltarea multor domenii ale biologiei, medicinei, agronomiei etc. Importanța lor în dezvoltarea geneticii este mare, deoarece au devenit un obiect clasic pentru studierea naturii genelor și a mecanismelor de acțiune a acestora. Stabilirea căilor metabolice pentru diverși compuși etc., este asociată cu bacteriile.

Potențialul bacteriilor este practic inepuizabil. Aprofundarea cunoștințelor despre activitățile lor de viață deschide noi direcții pentru utilizarea eficientă a bacteriilor în biotehnologie și în alte industrii.

Lit.: Schlegel G. Microbiologie generală. M., 1987; Procariotele: versiunea electronică 3.0-3.17-. N. Y., 1999-2004-; Zavarzin G. A., Kolotilova N. N. Introducere în microbiologia istoriei naturale. M., 2001; Madigan M. T., Martinko J., Parker J. Brock biologia microorganismelor. a 10-a ed. Upper Saddle River, 2003; Ecologia microorganismelor. M., 2004.

Majoritatea oamenilor asociază cuvântul „bacterie” cu ceva neplăcut și o amenințare pentru sănătate. În cel mai bun caz, vin în minte produsele din lapte fermentat. În cel mai rău caz - disbacterioză, ciuma, dizenterie și alte probleme. Dar bacteriile sunt peste tot, sunt bune și rele. Ce pot ascunde microorganismele?

Ce sunt bacteriile

Omul și bacteriile

Apariția bacteriilor în organism

Bacteriile benefice sunt: ​​bacteriile lactice, bifidobacteriile, E. coli, streptomicenele, micorizele, cianobacteriile.

Toate joacă un rol important în viața umană. Unele dintre ele previn apariția infecțiilor, altele sunt folosite în producția de medicamente, iar altele mențin echilibrul în ecosistemul planetei noastre.

Tipuri de bacterii dăunătoare

Bacteriile dăunătoare pot provoca o serie de boli grave la oameni. De exemplu, difterie, antrax, durere în gât, ciuma și multe altele. Se transmit cu ușurință de la o persoană infectată prin aer, alimente sau atingere. Bacteriile dăunătoare, ale căror nume vor fi date mai jos, sunt cele care strica alimentele. Ele emană un miros neplăcut, putrezesc și se descompun și provoacă boli.

Bacteriile pot fi gram-pozitive, gram-negative, în formă de baston.

Numele bacteriilor dăunătoare

Masa. Bacteriile dăunătoare pentru oameni. Titluri

Titluri	Habitat	Dăuna
Micobacterii	mâncare, apă	tuberculoză, lepră, ulcer
Bacil tetanos	sol, piele, tub digestiv	tetanos, spasme musculare, insuficiență respiratorie
Băț de ciumă (considerată de experți ca o armă biologică)	numai la oameni, rozătoare și mamifere	ciuma bubonică, pneumonie, infecții ale pielii
Helicobacter pylori	mucoasa gastrica umana	gastrită, ulcer peptic, produce citoxine, amoniac
Bacilul antraxului	pamantul	antrax
stick de botulism	alimente, vase contaminate	otrăvire

Bacteriile dăunătoare pot rămâne în organism mult timp și pot absorbi substanțele benefice din acesta. Cu toate acestea, ele pot provoca o boală infecțioasă.

Cele mai periculoase bacterii

Una dintre cele mai rezistente bacterii este meticilina. Este mai cunoscut ca Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus). Acest microorganism poate provoca nu una, ci mai multe boli infecțioase. Unele tipuri de aceste bacterii sunt rezistente la antibiotice și antiseptice puternice. Tulpinile acestei bacterii pot trăi în tractul respirator superior, rănile deschise și tractul urinar la fiecare al treilea locuitor al Pământului. Pentru o persoană cu un sistem imunitar puternic, acest lucru nu reprezintă un pericol.

Bacteriile dăunătoare pentru oameni sunt, de asemenea, agenți patogeni numiți Salmonella typhi. Sunt agenții cauzali ai infecțiilor intestinale acute și ai febrei tifoide. Aceste tipuri de bacterii, daunatoare omului, sunt periculoase deoarece produc substante toxice extrem de periculoase pentru viata. Pe măsură ce boala progresează, apare intoxicația corpului, febră foarte mare, erupții cutanate pe corp, iar ficatul și splina se măresc. Bacteria este foarte rezistentă la diferite influențe externe. Trăiește bine în apă, pe legume, fructe și se reproduce bine în produsele lactate.

Clostridium tetan este, de asemenea, una dintre cele mai periculoase bacterii. Produce o otravă numită exotoxină tetanosică. Persoanele care se infectează cu acest agent patogen experimentează dureri groaznice, convulsii și mor foarte greu. Boala se numește tetanos. În ciuda faptului că vaccinul a fost creat în 1890, 60 de mii de oameni mor din cauza acestuia în fiecare an pe Pământ.

Și o altă bacterie care poate duce la moartea omului este Mycobacterium tuberculosis. Provoacă tuberculoză, care este rezistentă la medicamente. Dacă nu căutați ajutor în timp util, o persoană poate muri.

Măsuri de prevenire a răspândirii infecțiilor

Bacteriile dăunătoare și numele microorganismelor sunt studiate de medici din toate disciplinele din perioada studenției. Asistența medicală caută anual noi metode pentru a preveni răspândirea infecțiilor care pun viața în pericol. Dacă urmați măsuri preventive, nu va trebui să pierdeți energie pentru a găsi noi modalități de a combate astfel de boli.

Pentru a face acest lucru, este necesar să se identifice în timp util sursa infecției, să se determine cercul de bolnavi și posibilele victime. Este imperativ să izolați pe cei infectați și să dezinfectați sursa de infecție.

A doua etapă este distrugerea căilor prin care bacteriile dăunătoare pot fi transmise. În acest scop, se face propagandă adecvată în rândul populației.

Facilitățile alimentare, rezervoarele și depozitele de depozitare a alimentelor sunt luate sub control.

Fiecare persoană poate rezista bacteriilor dăunătoare prin întărirea imunității în toate modurile posibile. Un stil de viață sănătos, respectarea regulilor de igienă de bază, protejarea în timpul contactului sexual, utilizarea instrumentelor și echipamentelor medicale sterile de unică folosință, limitând complet comunicarea cu persoanele aflate în carantină. Dacă intrați într-o zonă epidemiologică sau într-o sursă de infecție, trebuie să respectați cu strictețe toate cerințele serviciilor sanitare și epidemiologice. O serie de infecții sunt echivalate în efectele lor cu arme bacteriologice.

Ce tipuri de bacterii există: nume și tipuri

Cel mai vechi organism viu de pe planeta noastră. Nu numai că membrii săi au supraviețuit de miliarde de ani, dar sunt și suficient de puternici pentru a distruge toate celelalte specii de pe Pământ. În acest articol ne vom uita la ce tipuri de bacterii există.

Să vorbim despre structura, funcțiile lor și, de asemenea, să numim câteva tipuri utile și dăunătoare.

Descoperirea bacteriilor

Tipuri de bacterii în urină

Structura

Metabolism

Reproducere

Loc în lume

Anterior, ne-am dat seama ce sunt bacteriile. Acum merită să vorbim despre rolul pe care îl joacă în natură.

Cercetătorii spun că bacteriile sunt primele organisme vii care apar pe planeta noastră. Există atât soiuri aerobe, cât și anaerobe. Prin urmare, creaturile unicelulare sunt capabile să supraviețuiască diferitelor dezastre care au loc pe Pământ.

Beneficiul incontestabil al bacteriilor constă în asimilarea azotului atmosferic. Ele sunt implicate în formarea fertilității solului și distrugerea rămășițelor reprezentanților morți ai florei și faunei. În plus, microorganismele participă la crearea mineralelor și sunt responsabile pentru menținerea rezervelor de oxigen și dioxid de carbon în atmosfera planetei noastre.

Biomasa totală a procariotelor este de aproximativ cinci sute de miliarde de tone. Stochează mai mult de optzeci la sută din fosfor, azot și carbon.

Cu toate acestea, pe Pământ există nu numai specii de bacterii benefice, ci și patogene. Ele provoacă multe boli mortale. De exemplu, printre acestea se numără tuberculoza, lepra, ciuma, sifilisul, antraxul și multe altele. Dar chiar și cele care sunt sigure condiționat pentru viața umană pot deveni o amenințare dacă nivelul de imunitate scade.

Există și bacterii care infectează animalele, păsările, peștii și plantele. Astfel, microorganismele nu sunt doar în simbioză cu ființe mai dezvoltate. În continuare vom vorbi despre ce bacterii patogene există, precum și despre reprezentanții benefici ai acestui tip de microorganism.

Bacteriile și oamenii

Chiar și la școală se învață ce sunt bacteriile. Gradul 3 cunoaște toate tipurile de cianobacterii și alte organisme unicelulare, structura și reproducerea lor. Acum vom vorbi despre partea practică a problemei.

În urmă cu jumătate de secol, nimeni nu s-a gândit nici măcar la o astfel de problemă precum starea microflorei din intestine. Totul a fost ok. Mănâncă mai natural și mai sănătos, mai puțini hormoni și antibiotice, mai puține emisii chimice în mediu.

Astăzi, în condiții de alimentație proastă, stres și o supraabundență de antibiotice, disbioza și problemele conexe ocupă poziții de conducere. Cum propun medicii să se ocupe de asta?

Unul dintre principalele răspunsuri este utilizarea probioticelor. Acesta este un complex special care repopulează intestinele umane cu bacterii benefice.

O astfel de intervenție poate ajuta la probleme atât de neplăcute precum alergiile alimentare, intoleranța la lactoză, tulburările gastrointestinale și alte afecțiuni.

Să ne referim acum la ce bacterii benefice există și, de asemenea, să aflăm despre efectul lor asupra sănătății.

Trei tipuri de microorganisme au fost studiate în cel mai detaliu și sunt utilizate pe scară largă pentru a avea un efect pozitiv asupra organismului uman: acidophilus, bacilul bulgar și bifidobacteriile.

Primele două sunt concepute pentru a stimula sistemul imunitar, precum și pentru a reduce creșterea unor microorganisme dăunătoare precum drojdia, E. coli și așa mai departe. Bifidobacteriile sunt responsabile pentru digerarea lactozei, producerea anumitor vitamine și scăderea colesterolului.

Bacteriile dăunătoare

Mai devreme am vorbit despre ce tipuri de bacterii există. Tipurile și denumirile celor mai comune microorganisme benefice au fost anunțate mai sus. În continuare vom vorbi despre „dușmanii unicelulari” ai oamenilor.

Există unele care sunt dăunătoare doar pentru oameni, în timp ce altele sunt mortale pentru animale sau plante. Oamenii au învățat să-l folosească pe acesta din urmă, în special, pentru a distruge buruienile și insectele enervante.

Înainte de a explora ce sunt bacteriile dăunătoare, merită să determinați cum se răspândesc. Și sunt o mulțime. Există microorganisme care se transmit prin alimente contaminate și nespălate, prin picături în aer și prin contact, prin apă, sol sau prin mușcături de insecte.

Cel mai rău lucru este că o singură celulă, odată ajunsă în mediul favorabil al corpului uman, este capabilă să se înmulțească până la câteva milioane de bacterii în doar câteva ore.

Dacă vorbim despre ce tipuri de bacterii există, numele celor patogene și benefice sunt greu de distins pentru un profan. În știință, termenii latini sunt folosiți pentru a se referi la microorganisme. În limbajul obișnuit, cuvintele abstruse sunt înlocuite cu concepte - „Escherichia coli”, „patogeni” ai holerei, tuse convulsivă, tuberculoză și altele.

Măsurile preventive pentru prevenirea bolii sunt de trei tipuri. Acestea sunt vaccinări și vaccinări, întreruperea căilor de transmitere (pansamente de tifon, mănuși) și carantină.

De unde provin bacteriile din urină?

Ce bacterii sunt benefice?

Bacteriile sunt peste tot - am auzit un slogan similar încă din copilărie. Încercăm cu toată puterea să rezistăm acestor microorganisme prin sterilizarea mediului. Este necesar să faci asta?

Există bacterii care sunt protectori și ajutoare atât pentru oameni, cât și pentru mediu. Aceste microorganisme vii acoperă oamenii și natura cu milioane de colonii. Ei sunt participanți activi la toate procesele care au loc pe planetă și direct în corpul oricărei creaturi vii. Scopul lor este să fie responsabil pentru curgerea corectă a proceselor vieții și să fie peste tot acolo unde nu se poate face fără ele.

Vasta lume a bacteriilor

Conform studiilor efectuate în mod regulat de oamenii de știință, corpul uman conține mai mult de două kilograme și jumătate de diferite bacterii.

Toate bacteriile sunt implicate în procesele vieții. De exemplu, unii ajută la digestia alimentelor, alții sunt asistenți activi în producția de vitamine, iar alții acționează ca protectori împotriva virusurilor și microorganismelor dăunătoare.

Una dintre vietățile foarte utile prezente în mediul extern este o bacterie fixatoare de azot, care se găsește în nodulii rădăcinilor plantelor care eliberează azotul în atmosferă necesar respirației umane.

Există un alt grup de microorganisme care sunt asociate cu digestia compușilor organici reziduali, care ajută la menținerea fertilității solului la un nivel adecvat. Aceasta include microbi fixatori de azot.

Bacteriile medicinale și alimentare

Alte microorganisme iau parte activă în procesul de producere a antibioticelor - acestea sunt streptomicina și tetraciclina. Aceste bacterii se numesc Streptomyces și sunt bacterii din sol care sunt folosite nu numai la fabricarea antibioticelor, ci și a produselor industriale și alimentare.

Pentru aceste industrii alimentare este utilizată pe scară largă bacteria Lactobacillis, care este implicată în procesele de fermentație. Prin urmare, este solicitat în producția de iaurt, bere, brânză și vin.

Toți acești reprezentanți ai microorganismelor ajutătoare trăiesc după propriile reguli stricte. Încălcarea echilibrului lor duce la cele mai negative fenomene. În primul rând, disbacterioza este cauzată în corpul uman, ale cărei consecințe sunt uneori ireversibile.

În al doilea rând, toate funcțiile de restaurare umane asociate cu organele interne sau externe sunt mult mai dificile atunci când există un dezechilibru al bacteriilor benefice. Același lucru este valabil și pentru grupul care este implicat în producția de alimente.

Bacteriile sunt cele mai mici microorganisme antice invizibile cu ochiul liber. Numai la microscop se pot examina structura, aspectul și interacțiunea lor unul cu celălalt. Primele microorganisme aveau o structură primitivă; s-au dezvoltat, au mutat, au creat colonii și s-au adaptat la un mediu în schimbare. Bacteriile din diferite specii fac schimb de aminoacizi între ele, care sunt necesari pentru creștere și dezvoltare.

Tipuri de bacterii

Manualele școlare de biologie conțin imagini cu diferite tipuri de bacterii, care diferă ca formă:

1. Cocii sunt organisme sferice care diferă în pozițiile lor relative. La microscop, se observă că streptococii formează un lanț de bile, diplococii trăiesc în perechi, iar stafilococii trăiesc în grupuri de formă aleatorie. O serie de coci provoacă diferite procese inflamatorii atunci când intră în corpul uman (gonococ, stafilococ, streptococ). Nu toți cocii care trăiesc în corpul uman sunt patogeni. Speciile patogene condiționate participă la formarea apărării organismului împotriva influențelor externe și sunt sigure dacă se menține echilibrul florei.
2. Cele în formă de tijă diferă ca formă, dimensiune și capacitatea de a forma spori. Speciile formatoare de spori se numesc bacili. Bacilii includ: bacil tetanos, bacil antrax. Sporii sunt formațiuni din interiorul unui microorganism. Sporii sunt insensibili la tratament chimic, rezistenta lor la influentele externe este cheia conservarii speciei. Se știe că sporii sunt distruși la temperaturi ridicate (peste 120ºC).

Forme de microbi în formă de tijă:

• cu poli ascuțiți, cum ar fi fusobacterium, care face parte din microflora normală a tractului respirator superior;
• cu stâlpi îngroșați asemănător cu un club, precum corynebacterium - agentul cauzator al difteriei;
• cu capete rotunjite, precum cele ale E. coli, care sunt necesare procesului de digestie;
• cu capete drepte, ca bacilul antraxului.

Majoritatea bacililor și bacteriilor în formă de tijă sunt localizați haotic unul în raport cu celălalt. Putem distinge streptobacteria (streptobacili), care sunt aranjate în lanț, și diplobacteria (diplobacillus), care există în perechi.

3. Spirilla și spirochetele sunt microorganisme întortocheate. Nu formează spori și sunt foarte mobili. La microscop puteți vedea mișcările rapide ale acestora. Majoritatea spirilla sunt sigure pentru oameni și animale. Sunt saprofiti și se hrănesc cu substraturi nevii. Excepție fac speciile care provoacă sodoku. Spirochetele sunt mai periculoase pentru oameni și animale; ele pot provoca boli ale pielii, tractului respirator și tractului gastrointestinal. Spirilele diferă de spirochete prin faptul că au mai puține spirale și prezența flagelilor la poli.

4. Vibrionii sunt microbi vibratori. Când sunt privite la microscop, puteți vedea mișcările lor de vibrație. Microorganismul se modifică în funcție de condițiile de mediu. Vibrionii vin în formă de spirală, în formă de tijă, sub formă de fir și sferice. Cel mai periculos pentru om este holera vibrio.

Gram(+) și gram(-)

Microbiologul danez Hans Gram a efectuat un experiment în urmă cu mai bine de 100 de ani, după care toate bacteriile au început să fie clasificate ca gram-pozitive și gram-negative. Organismele gram-pozitive creează o legătură stabilă pe termen lung cu substanța colorantă, care este îmbunătățită prin expunerea la iod. Gram-negative, dimpotrivă, nu sunt sensibile la colorant, coaja lor este ferm protejată.

Microbii gram-negativi includ chlamydia, rickettsia, iar microbii gram-pozitivi includ stafilococii, streptococii și corinebacterii.

Astăzi, în medicină, testul pentru bacteriile gram(+) și gram(-) este utilizat pe scară largă. Colorația Gram este una dintre metodele de studiu a membranelor mucoase pentru a determina compoziția microflorei.

Aerobe și anaerobe

Cele mai primitive bacterii trăiesc adânc sub apă. Nu au nevoie de acces la oxigen pentru a se dezvolta. Colonii mai dezvoltate au ajuns pe uscat și trăiesc pe suprafețe. Pentru a se reproduce și a dezvolta o colonie, aceste microorganisme au nevoie de oxigen. Având în vedere dependența lor de oxigen, grupurile de microorganisme sunt numite aerobe și anaerobe.

Microorganismele aerobe au nevoie de oxigen pentru dezvoltare și respirație:

Aerobi obligatorii - aceste bacterii trăiesc liber în mediul extern. Un exemplu este bacilul tuberculozei, care este rezistent la mediu, persistă în apă până la 5 luni, iar într-o cameră umedă, caldă și întunecată până la 7 ani.

Microaerofili - acești microbi au nevoie de 2% oxigen pentru viața și dezvoltarea normală. Sunt streptococi, care provoacă faringită, scarlatina și trăiesc în tractul respirator. Când microbii sunt cultivați într-un mediu lichid, aceste organisme se acumulează aproape de suprafață, unde conținutul de oxigen este scăzut.

Microorganismele anaerobe sunt capabile să crească și să se reproducă fără oxigen:

• anaerobii obligați evită oxigenul molecular (de exemplu, fusobacteria);
• cei facultativi sunt capabili de creștere și dezvoltare în prezența oxigenului și fără acesta, aceștia pot fi streptococi, gonococi;
• microorganismele aerotolerante nu folosesc oxigen pentru dezvoltare, deși cresc în prezența oxigenului molecular, precum bacteriile de fermentație a acidului lactic.

Cum trăiesc bacteriile

Biologii definesc bacteriile ca un regn separat; ele sunt diferite de celelalte vietuitoare. Este un organism unicelular fără nucleu în interior. Forma lor poate fi sub formă de minge, con, băț sau spirală. Procariotele folosesc flageli pentru a se mișca.

Biofilmul este un oraș al microorganismelor și trece prin mai multe etape de formare:

• Adeziunea sau sorbția este atașarea unui microorganism la o suprafață. De regulă, filmele se formează la interfața a două medii: lichid și aer, lichid și lichid. Etapa inițială este reversibilă și formarea peliculei poate fi prevenită.
• Fixare – bacteriile eliberează polimeri, asigurând fixarea lor puternică, formând o matrice pentru rezistență și protecție.
• Maturare - microbii se unesc, schimbă nutrienți și se dezvoltă microcolonii.
• Etapa de creștere - bacteriile se acumulează, fuzionează și sunt deplasate. Numărul de microorganisme variază de la 5 la 35%, restul spațiului este ocupat de matricea intercelulară.
• Dispersie - microorganismele se desprind periodic de pe film, se ataseaza de alte suprafete si formeaza un biofilm.

Procesele care au loc într-un biofilm sunt diferite de ceea ce se întâmplă cu un microbi care nu face parte din colonie. Coloniile sunt stabile, microbii organizează un sistem unificat de reacții comportamentale, determinând interacțiunea membrilor din interiorul matricei și din afara filmului. Membranele mucoase umane sunt locuite de un număr mare de microorganisme care produc un gel pentru protecție și asigură stabilitatea funcționării organelor. Un exemplu este mucoasa gastrică. Se știe că Helicobacter pylori, care este considerat cauza ulcerului gastric, este prezent la peste 80% dintre persoanele examinate, dar nu toată lumea dezvoltă ulcer peptic. Se presupune că Helicobacter pylori, fiind membri ai coloniei, este implicat în digestie. Capacitatea lor de a provoca rău se manifestă numai după ce sunt create anumite condiții.

Interacțiunea bacteriilor în biofilme este încă puțin înțeleasă. Dar astăzi, unii microbi au devenit asistenți umani atunci când efectuează lucrări de restaurare și cresc rezistența acoperirilor. În Europa, producătorii de dezinfectanți oferă tratarea suprafețelor cu soluții bacteriene care conțin microorganisme sigure care împiedică dezvoltarea florei patogene. Bacteriile sunt folosite pentru a crea compuși polimerici și, de asemenea, vor genera electricitate.

Într-un experiment, au fost observate mutații la E. coli. Bacteriile au fost împărțite în diferite grupuri: „câștigători” și „străini”. „Câștigătorii” au avut inițial mutații benefice în genele lor. Timp de mai bine de 20 de ani, un grup de oameni de știință a schimbat mediul zilnic, menținând microbii într-o stare de deficit de glucoză. Contrar așteptărilor, microorganismele „din afara”, care nu au avut un avantaj competitiv la început, au dobândit mutații suplimentare mult mai devreme în cursul evoluției și au prezentat rezultate de adaptare mai bune decât coloniile cu gene mai dezvoltate la început. Bacteriile au dovedit că date bune de început nu afectează rezultatul final.