અને બેક્ટેરિયમ. અન્ય પ્રકારના મોર્ફોલોજિકલ ભિન્ન કોષો

બેક્ટેરિયા વિશેના સંદેશનો ઉપયોગ જીવવિજ્ઞાનના પાઠની તૈયારી માટે થઈ શકે છે. બેક્ટેરિયા પરના અહેવાલને રસપ્રદ તથ્યો સાથે પૂરક બનાવી શકાય છે.

"બેક્ટેરિયા" વિષય પર અહેવાલ

સૌથી નાના જીવંત જીવો બેક્ટેરિયા છે. દરેક વ્યક્તિ તેના નુકસાન વિશે જાણે છે, પરંતુ તે ફાયદાકારક પણ હોઈ શકે છે.

બેક્ટેરિયા શું છે?

બેક્ટેરિયા છેમાઇક્રોસ્કોપિક કદના એક-કોષીય સજીવો, સૂક્ષ્મજીવાણુઓના પ્રકારોમાંથી એક.

તેઓ આપણા ગ્રહના દરેક ખૂણામાં મળી શકે છે - એન્ટાર્કટિકામાં, સમુદ્રમાં, અવકાશમાં, ગરમ ઝરણામાં અને પાણીના સૌથી ખારા પદાર્થોમાં.

દરેક વ્યક્તિમાં બેક્ટેરિયાનું કુલ વજન 2 કિલો સુધી પહોંચે છે!અને તેમના કદ ભાગ્યે જ 0.5 માઇક્રોન કરતાં વધી જાય છે.

મોટી સંખ્યામાં બેક્ટેરિયા પ્રાણીઓના શરીરમાં વસે છે, ત્યાં વિવિધ કાર્યો કરે છે.

બેક્ટેરિયા કેવા દેખાય છે?

તેઓ સળિયા આકારના, ગોળાકાર, સર્પાકાર અને અન્ય આકારો ધરાવી શકે છે. તદુપરાંત, તેમાંના મોટા ભાગના રંગહીન છે, માત્ર દુર્લભ પ્રજાતિઓ લીલા અને જાંબલી છે. તદુપરાંત, અબજો વર્ષોમાં તેઓ ફક્ત આંતરિક રીતે બદલાય છે, જ્યારે તેમનો દેખાવ યથાવત રહે છે.

બેક્ટેરિયાની શોધ કોણે કરી?

માઇક્રોવર્લ્ડના પ્રથમ સંશોધક ડચ પ્રકૃતિવાદી એન્ટોની વેન લીયુવેનહોક હતા. તેમણે જ પ્રથમ માઇક્રોસ્કોપની શોધ કરી હતી. વાસ્તવમાં, તે વટાણાના વ્યાસ સાથેનું એક નાનું લેન્સ હતું, જે 200-300 વખતનું વિસ્તરણ આપે છે. તેનો ઉપયોગ ફક્ત તેને આંખ પર દબાવીને કરી શકાય છે.

1683 માં, તેમણે વરસાદી પાણીના ટીપામાં લેન્સ દ્વારા જોવા મળતા "જીવંત પ્રાણીઓ" શોધ્યા અને પછી તેનું વર્ણન કર્યું. આગામી 50 વર્ષોમાં, તેમણે વિવિધ સુક્ષ્મસજીવોનો અભ્યાસ કર્યો, તેમની 200 થી વધુ પ્રજાતિઓનું વર્ણન કર્યું. લીયુવેનહોકનો આભાર, એક નવું વિજ્ઞાન ઊભું થયું - માઇક્રોબાયોલોજી.

બેક્ટેરિયા વિશે સામાન્ય માહિતી

આપણો ગ્રહ બેક્ટેરિયાના બહુકોષીય જીવન સ્વરૂપોના જન્મને આભારી છે. તેઓ પૃથ્વી પર પદાર્થોના પરિભ્રમણને જાળવવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. લોકોની પેઢીઓ એકબીજાને બદલે છે, છોડ મરી જાય છે, ઘરનો કચરો અને વિવિધ જીવોના જૂના શેલ એકઠા થાય છે - આ બધાનો ઉપયોગ થાય છે અને, બેક્ટેરિયાની મદદથી, સડોની પ્રક્રિયામાં વિઘટન થાય છે. અને આ કિસ્સામાં રચાયેલા રાસાયણિક સંયોજનો પર્યાવરણમાં પાછા ફરે છે.

ત્યાં "ખરાબ અને સારા" બેક્ટેરિયા છે.

"ખરાબ" બેક્ટેરિયાપ્લેગ અને કોલેરાથી લઈને સામાન્ય ઉધરસ અને મરડો સુધીના રોગોની વિશાળ સંખ્યાના ફેલાવા તરફ દોરી જાય છે. તેઓ ખોરાક, પાણી અને ત્વચા દ્વારા હવાના ટીપાં દ્વારા આપણા શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે. બેક્ટેરિયા આપણા અવયવોમાં જીવી શકે છે, અને જ્યાં સુધી આપણી રોગપ્રતિકારક શક્તિ તેનો સામનો કરે છે, ત્યાં સુધી તેઓ કોઈપણ રીતે પોતાને પ્રગટ કરતા નથી. તેમના પ્રજનનની ઝડપ આશ્ચર્યજનક છે. દર 20 મિનિટે તેમની સંખ્યા બમણી થાય છે. આનો અર્થ એ છે કે એક જ પેથોજેનિક સૂક્ષ્મજીવાણુ, 12 કલાકમાં, તે જ બેક્ટેરિયાની કરોડો સેના ઉત્પન્ન કરે છે જે શરીર પર હુમલો કરે છે.

બેક્ટેરિયા દ્વારા ઊભા થયેલા અન્ય જોખમો છે. તેઓ બગડેલા ખોરાક - તૈયાર ખોરાક, સોસેજ વગેરેનું સેવન કરતા લોકોમાં ઝેરનું કારણ બને છે.

પેથોજેનિક બેક્ટેરિયા સામેની લડાઈમાં એક મોટી સફળતા એ 1928 માં પેનિસિલિનની શોધ હતી, જે વિશ્વની પ્રથમ એન્ટિબાયોટિક છે જે બેક્ટેરિયાના વિકાસ અને પ્રજનનને અટકાવી શકે છે. આ રીતે લોકો એવા રોગોની સારવાર કરવાનું શીખ્યા જે અગાઉ મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે.

પરંતુ બેક્ટેરિયા એન્ટિબાયોટિક્સની ક્રિયાને અનુકૂલિત કરવામાં સક્ષમ છે. બેક્ટેરિયાની પરિવર્તન કરવાની આ ક્ષમતા માનવ સ્વાસ્થ્ય માટે એક વાસ્તવિક ખતરો બની ગઈ છે અને અસાધ્ય ચેપના ઉદભવ તરફ દોરી ગઈ છે.

હવે વાત કરીએ "સારા" બેક્ટેરિયા વિશે. સારા બેક્ટેરિયા મોં, ચામડી, પેટ અને અન્ય અવયવોમાં રહે છે.
તેમાંના મોટા ભાગના અત્યંત ઉપયોગી છે (તેઓ ખોરાકને પચાવવામાં મદદ કરે છે, ચોક્કસ વિટામિન્સના સંશ્લેષણમાં ભાગ લે છે અને અમને તેમના રોગકારક સમકક્ષોથી પણ રક્ષણ આપે છે).
રસપ્રદ રીતે, બેક્ટેરિયા લોકોની સ્વાદ પસંદગીઓ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે.

પરંપરાગત રીતે ઉચ્ચ કેલરીવાળા ખોરાક (ફાસ્ટ ફૂડ, હેમબર્ગર) લેનારા અમેરિકનોમાં બેક્ટેરિયા વધુ ચરબીવાળા ખોરાકને પચાવવામાં સક્ષમ છે. અને કેટલાક જાપાનીઓમાં શેવાળને પચાવવા માટે અનુકૂળ આંતરડાના બેક્ટેરિયા હોય છે.

માનવ જીવનમાં બેક્ટેરિયાની ભૂમિકા

લોકોએ તેમની શોધ પહેલા જ બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું. પ્રાચીન કાળથી, લોકો વાઇન, આથો શાકભાજી, તૈયાર કીફિર, દહીંવાળું દૂધ અને કુમિસ, કુટીર ચીઝ અને ચીઝ બનાવે છે.
ઘણા સમય પછી, જાણવા મળ્યું કે આ બધી પ્રક્રિયાઓમાં બેક્ટેરિયા સામેલ છે.

લોકો સતત તેમના ઉપયોગના અવકાશને વિસ્તરી રહ્યા છે - તેઓને છોડની જીવાતો સામે લડવા અને નાઇટ્રોજન સાથે જમીનને સમૃદ્ધ બનાવવા, લીલો ચારો અને ગંદાપાણીને શુદ્ધ કરવા માટે "પ્રશિક્ષિત" કરવામાં આવ્યા છે, જેમાં તેઓ શાબ્દિક રીતે વિવિધ કાર્બનિક અવશેષોને ખાઈ જાય છે.

હવે વૈજ્ઞાનિકો પ્રકાશ-સંવેદનશીલ બેક્ટેરિયા બનાવવા અને જૈવિક સેલ્યુલોઝ બનાવવા માટે તેનો ઉપયોગ કરવાની યોજના બનાવી રહ્યા છે.

અમને આશા છે કે બેક્ટેરિયા વિશે આપેલી માહિતીએ તમને મદદ કરી છે. અને તમે ટિપ્પણી ફોર્મનો ઉપયોગ કરીને બેક્ટેરિયા વિશેની તમારી વાર્તા છોડી શકો છો.

બેક્ટેરિયાનું મોર્ફોલોજી, પ્રોકાર્યોટિક કોષની રચના.

પ્રોકાર્યોટિક કોષોમાં ન્યુક્લિયસ અને સાયટોપ્લાઝમ વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ સીમા હોતી નથી, અને ત્યાં કોઈ પરમાણુ પટલ નથી. આ કોષોમાંના ડીએનએ યુકેરીયોટિક રંગસૂત્રો જેવા બંધારણો બનાવતા નથી. તેથી, મિટોસિસ અને અર્ધસૂત્રણની પ્રક્રિયાઓ પ્રોકેરીયોટ્સમાં થતી નથી. મોટાભાગના પ્રોકેરીયોટ્સ પટલ દ્વારા બંધાયેલા અંતઃકોશિક ઓર્ગેનેલ્સ બનાવતા નથી. વધુમાં, પ્રોકાર્યોટિક કોષોમાં મિટોકોન્ડ્રિયા અથવા ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સ હોતા નથી.

બેક્ટેરિયા, એક નિયમ તરીકે, એક-કોષીય સજીવો છે, તેમના કોષમાં એકદમ સરળ આકાર, બોલ અથવા સિલિન્ડર હોય છે, કેટલીકવાર વક્ર હોય છે. બેક્ટેરિયા મુખ્યત્વે બે સમાન કોષોમાં વિભાજીત કરીને પ્રજનન કરે છે.

ગોળાકાર બેક્ટેરિયાકહેવાય છે cocciઅને ગોળાકાર, લંબગોળ, બીન આકારના અને લેન્સોલેટ હોઈ શકે છે.

વિભાજન પછી એકબીજાને સંબંધિત કોશિકાઓના સ્થાનના આધારે, કોકીને ઘણા સ્વરૂપોમાં વહેંચવામાં આવે છે. જો વિભાજન પછી કોષો અલગ પડે છે અને એકલા સ્થિત છે, તો આવા સ્વરૂપો કહેવામાં આવે છે મોનોકોસી. કેટલીકવાર કોક્કી, જ્યારે વિભાજન કરતી વખતે, દ્રાક્ષના ગુચ્છા જેવું લાગે છે. સમાન સ્વરૂપોનો સંદર્ભ આપે છે સ્ટેફાયલોકોકસ. કોક્કી જે એક સમતલમાં વિભાજન પછી જોડાયેલ જોડીમાં રહે છે તેને કહેવામાં આવે છે ડિપ્લોકોસી, અને વિવિધ સાંકળ લંબાઈના જનરેટર છે streptococci. બે પરસ્પર લંબરૂપ વિમાનોમાં કોષ વિભાજન પછી દેખાતા ચાર કોકીના સંયોજનો રજૂ કરે છે ટેટ્રાકોકી. કેટલાક કોકી ત્રણ પરસ્પર કાટખૂણે વિભાજિત થાય છે, જે સારડીન નામના વિશિષ્ટ ઘન-આકારના ક્લસ્ટરોની રચના તરફ દોરી જાય છે.

મોટાભાગના બેક્ટેરિયા હોય છે નળાકાર, અથવા લાકડી આકારનું, આકાર.સળિયા આકારના બેક્ટેરિયા જે બીજકણ બનાવે છે તેને કહેવામાં આવે છે બેસિલી, અને બીજકણ બનાવતા નથી - બેક્ટેરિયા.

સળિયાના આકારના બેક્ટેરિયા આકારમાં, કદમાં લંબાઈ અને વ્યાસમાં, કોષના છેડાના આકારમાં અને તેમની સંબંધિત સ્થિતિમાં પણ ભિન્ન હોય છે. તેઓ સીધા છેડા સાથે નળાકાર અથવા ગોળાકાર અથવા પોઇન્ટેડ છેડા સાથે અંડાકાર હોઈ શકે છે. બેક્ટેરિયા સહેજ વળાંકવાળા પણ હોઈ શકે છે, ફિલામેન્ટસ અને બ્રાન્ચિંગ સ્વરૂપો જોવા મળે છે (ઉદાહરણ તરીકે, માયકોબેક્ટેરિયા અને એક્ટિનોમીસેટ્સ).

વિભાજન પછી વ્યક્તિગત કોષોની સાપેક્ષ ગોઠવણીના આધારે, સળિયા આકારના બેક્ટેરિયા પોતે સળિયામાં વિભાજિત થાય છે (કોષોની એક વ્યવસ્થા), ડિપ્લોબેક્ટેરિયા અથવા ડિપ્લોબેસિલસ (કોષોની જોડી ગોઠવણી), સ્ટ્રેપ્ટોબેક્ટેરિયા અથવા સ્ટ્રેપ્ટોબેસિલી (વિવિધ લંબાઈની સાંકળો). કરચલીવાળા, અથવા સર્પાકાર આકારના, બેક્ટેરિયા ઘણીવાર જોવા મળે છે. આ જૂથમાં સ્પિરિલા (લેટિન સ્પિરા - કર્લમાંથી), જે લાંબા વળાંકવાળા (4 થી 6 વળાંક સુધી) સળિયા અને વિબ્રિઓસ (લેટિન વિબ્રિઓ - આઇ બેન્ડ) નો આકાર ધરાવે છે, જે સર્પાકારના વળાંકના માત્ર 1/4 ભાગનો સમાવેશ કરે છે. , અલ્પવિરામ જેવું જ છે.

બેક્ટેરિયાના ફિલામેન્ટસ સ્વરૂપો જાણીતા છે જે જળાશયોમાં રહે છે. સૂચિબદ્ધ તે ઉપરાંત, ત્યાં બહુકોષીય બેક્ટેરિયા છે જે પ્રોટોપ્લાઝમિક કોષની સપાટી પર નૈતિક વૃદ્ધિ કરે છે - પ્રોસ્થેકા, ત્રિકોણાકાર અને તારા આકારના બેક્ટેરિયા, તેમજ તે બંધ અને ખુલ્લી રિંગ અને કૃમિ આકારના બેક્ટેરિયાનો આકાર ધરાવે છે.

બેક્ટેરિયલ કોષો ખૂબ નાના હોય છે. તેઓ માઇક્રોમીટરમાં માપવામાં આવે છે, અને નેનોમીટરમાં સુંદર રચના વિગતો. Cocci સામાન્ય રીતે લગભગ 0.5-1.5 માઇક્રોન વ્યાસ ધરાવે છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં બેક્ટેરિયાના સળિયા આકારના (નળાકાર) સ્વરૂપોની પહોળાઈ 0.5 થી 1 માઇક્રોન સુધીની હોય છે, અને લંબાઈ કેટલાક માઇક્રોમીટર (2-10) હોય છે. નાના સળિયાની પહોળાઈ 0.2-0.4 અને લંબાઈ 0.7-1.5 માઇક્રોન હોય છે. બેક્ટેરિયામાં વાસ્તવિક જાયન્ટ્સ પણ હોઈ શકે છે, જેની લંબાઈ દસ અને સેંકડો માઇક્રોમીટર સુધી પહોંચે છે. બેક્ટેરિયાના આકાર અને કદ સંસ્કૃતિની ઉંમર, માધ્યમની રચના અને તેના ઓસ્મોટિક ગુણધર્મો, તાપમાન અને અન્ય પરિબળોના આધારે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે.

બેક્ટેરિયાના ત્રણ મુખ્ય સ્વરૂપોમાંથી, સળિયાના આકારના બેક્ટેરિયા સૌથી વધુ સ્થિર છે, કોષની લંબાઈ ખાસ કરીને નોંધપાત્ર રીતે બદલાતી રહે છે.

ઘન પોષક માધ્યમની સપાટી પર મૂકવામાં આવેલ બેક્ટેરિયલ કોષ વધે છે અને વિભાજીત થાય છે, વંશજ બેક્ટેરિયાની વસાહત બનાવે છે. વૃદ્ધિના થોડા કલાકો પછી, વસાહત પહેલેથી જ એટલી મોટી સંખ્યામાં કોષો ધરાવે છે કે તે નરી આંખે જોઈ શકાય છે. વસાહતોમાં પાતળી અથવા પેસ્ટી સુસંગતતા હોઈ શકે છે, અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં તે રંગદ્રવ્ય હોય છે. કેટલીકવાર વસાહતોનો દેખાવ એટલો લાક્ષણિકતા છે કે તે ખૂબ મુશ્કેલી વિના સુક્ષ્મસજીવોને ઓળખવાનું શક્ય બનાવે છે.

બેક્ટેરિયલ ફિઝિયોલોજીના ફંડામેન્ટલ્સ.

તેમની રાસાયણિક રચનાના સંદર્ભમાં, સુક્ષ્મસજીવો અન્ય જીવંત કોષોથી થોડા અલગ છે.

પાણી 75-85% બનાવે છે, તેમાં રસાયણો ઓગળવામાં આવે છે.

શુષ્ક પદાર્થ 15-25%, કાર્બનિક અને ખનિજ સંયોજનો ધરાવે છે

બેક્ટેરિયાનું પોષણ.પોષક તત્વો બેક્ટેરિયલ કોષમાં ઘણી રીતે પ્રવેશ કરે છે અને પદાર્થોની સાંદ્રતા, પરમાણુઓનું કદ, પર્યાવરણનું pH, પટલની અભેદ્યતા વગેરે પર આધાર રાખે છે. ખોરાકના પ્રકાર દ્વારાસુક્ષ્મસજીવો વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

ઓટોટ્રોફ્સ - CO2 માંથી તમામ કાર્બન ધરાવતા પદાર્થોનું સંશ્લેષણ કરો;

હેટરોટ્રોફ્સ - કાર્બન સ્ત્રોત તરીકે કાર્બનિક પદાર્થોનો ઉપયોગ કરો;

saprophytes - મૃત સજીવોમાંથી કાર્બનિક પદાર્થો પર ફીડ;

બેક્ટેરિયાનું શ્વસન.

શ્વસન, અથવા જૈવિક ઓક્સિડેશન, એટીપી પરમાણુની રચના સાથે થતી રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ પર આધારિત છે. મોલેક્યુલર ઓક્સિજનના સંદર્ભમાં, બેક્ટેરિયાને ત્રણ મુખ્ય જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

ફરજિયાત એરોબ્સ - ફક્ત ઓક્સિજનની હાજરીમાં જ વિકાસ કરી શકે છે;

ફરજિયાત એનારોબ્સ - ઓક્સિજન વિના માધ્યમમાં ઉગે છે, જે તેમના માટે ઝેરી છે;

ફેકલ્ટેટિવ ​​એનારોબ્સ - ઓક્સિજન સાથે અથવા વગર વૃદ્ધિ કરી શકે છે.બેક્ટેરિયાની વૃદ્ધિ અને પ્રજનન.

મોટાભાગના પ્રોકેરીયોટ્સ દ્વિસંગી વિભાજન દ્વારા પુનઃઉત્પાદન કરે છે, સામાન્ય રીતે ઉભરતા અને વિભાજન દ્વારા. બેક્ટેરિયા સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ પ્રજનન દર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. વિવિધ બેક્ટેરિયામાં કોષ વિભાજનનો સમય તદ્દન વ્યાપક રીતે બદલાય છે: ઇ. કોલી માટે 20 મિનિટથી માયકોબેક્ટેરિયમ ટ્યુબરક્યુલોસિસ માટે 14 કલાક સુધી. ઘન પોષક માધ્યમો પર, બેક્ટેરિયા કોષોના ક્લસ્ટરો બનાવે છે જેને કોલોનીઓ કહેવાય છે.બેક્ટેરિયલ ઉત્સેચકો.

ઉત્સેચકો સુક્ષ્મસજીવોના ચયાપચયમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ત્યાં છે:

એન્ડોએનઝાઇમ્સ - કોશિકાઓના સાયટોપ્લાઝમમાં સ્થાનીકૃત;

exoenzymes - પર્યાવરણમાં મુક્ત થાય છે.

આક્રમકતા ઉત્સેચકો પેશીઓ અને કોષોનો નાશ કરે છે, જેના કારણે ચેપગ્રસ્ત પેશીઓમાં સૂક્ષ્મજીવાણુઓ અને તેમના ઝેરનું વ્યાપક વિતરણ થાય છે. બેક્ટેરિયાના બાયોકેમિકલ ગુણધર્મો ઉત્સેચકોની રચના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

saccharolytic - કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું ભંગાણ;

પ્રોટીઓલિટીક - પ્રોટીનનું ભંગાણ,

લિપોલિટીક - ચરબીનું ભંગાણ,

અને સુક્ષ્મસજીવોની ઓળખમાં એક મહત્વપૂર્ણ ડાયગ્નોસ્ટિક લક્ષણ છે.

ઘણા પેથોજેનિક સુક્ષ્મસજીવો માટે, શ્રેષ્ઠ તાપમાન 37°C અને pH 7.2-7.4 છે.

બેક્ટેરિયા માટે, સબસ્ટ્રેટમાં પાણીનું પ્રમાણ 20% થી વધુ હોવું જોઈએ. પાણી સુલભ સ્વરૂપમાં હોવું જોઈએ: 2 થી 60 ° સે તાપમાનની શ્રેણીમાં પ્રવાહી તબક્કામાં; આ અંતરાલ બાયોકિનેટિક ઝોન તરીકે ઓળખાય છે. રાસાયણિક રીતે પાણી ખૂબ જ સ્થિર હોવા છતાં, તેના આયનીકરણના ઉત્પાદનો - H+ અને OH" આયનો કોષના લગભગ તમામ ઘટકો (પ્રોટીન, ન્યુક્લીક એસિડ, લિપિડ્સ, વગેરે) ના ગુણધર્મો પર ખૂબ જ મોટો પ્રભાવ ધરાવે છે. આમ, ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ ઉત્સેચકોની સંખ્યા મોટાભાગે H+ અને OH આયનોની સાંદ્રતા પર આધારિત છે."

આથો એ બેક્ટેરિયા ઊર્જા મેળવવાનો મુખ્ય માર્ગ છે.

આથો એ એક ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે જે ATP ની રચનામાં પરિણમે છે, અને ઇલેક્ટ્રોન દાતાઓ અને સ્વીકારનારાઓ આથો દરમિયાન જ રચાયેલા ઉત્પાદનો છે.

આથો એ કાર્બનિક પદાર્થો, મુખ્યત્વે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના એન્ઝાઇમેટિક ભંગાણની પ્રક્રિયા છે, જે ઓક્સિજનના ઉપયોગ વિના થાય છે. તે શરીરના જીવન માટે ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે અને પદાર્થોના ચક્ર અને પ્રકૃતિમાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. સુક્ષ્મસજીવો (આલ્કોહોલિક, લેક્ટિક એસિડ, બ્યુટીરિક એસિડ, એસિટિક એસિડ) દ્વારા થતા કેટલાક પ્રકારના આથોનો ઉપયોગ એથિલ આલ્કોહોલ, ગ્લિસરીન અને અન્ય તકનીકી અને ખાદ્ય ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

આલ્કોહોલિક આથો(યીસ્ટ અને કેટલાક પ્રકારના બેક્ટેરિયા દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે), જે દરમિયાન પાયરુવેટ ઇથેનોલ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં તૂટી જાય છે. ગ્લુકોઝના એક પરમાણુના પરિણામે આલ્કોહોલના બે અણુઓ (ઇથેનોલ) અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડના બે પરમાણુ બને છે. આ પ્રકારનો આથો બ્રેડના ઉત્પાદન, ઉકાળવામાં, વાઇનમેકિંગ અને નિસ્યંદનમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

લેક્ટિક એસિડ આથો, જે દરમિયાન પાયરુવેટ લેક્ટિક એસિડમાં ઘટાડો થાય છે, તે લેક્ટિક એસિડ બેક્ટેરિયા અને અન્ય સજીવો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. જ્યારે દૂધને આથો આપવામાં આવે છે, ત્યારે લેક્ટિક એસિડ બેક્ટેરિયા લેક્ટોઝને લેક્ટિક એસિડમાં રૂપાંતરિત કરે છે, દૂધને આથો દૂધના ઉત્પાદનોમાં ફેરવે છે (દહીં, દહીંવાળું દૂધ, વગેરે); લેક્ટિક એસિડ આ ઉત્પાદનોને ખાટા સ્વાદ આપે છે.

લેક્ટિક એસિડ આથો પ્રાણીઓના સ્નાયુઓમાં પણ થાય છે જ્યારે શ્વસન દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી ઊર્જા કરતાં વધુ ઊર્જાની જરૂરિયાત હોય છે, અને લોહીને ઓક્સિજન પહોંચાડવાનો સમય નથી.

સખત વ્યાયામ દરમિયાન સ્નાયુઓમાં સળગતી સંવેદના લેક્ટિક એસિડના ઉત્પાદન અને એનારોબિક ગ્લાયકોલિસિસ તરફ વળવા સાથે સંબંધ ધરાવે છે, કારણ કે ઓક્સિજન એરોબિક ગ્લાયકોલિસિસ દ્વારા કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત થાય છે તેના કરતાં શરીર ઓક્સિજનની ભરપાઈ કરે છે; અને કસરત પછી સ્નાયુમાં દુખાવો સ્નાયુ તંતુઓના માઇક્રોટ્રોમાને કારણે થાય છે. જ્યારે ઓક્સિજનની અછત હોય ત્યારે શરીર એટીપી ઉત્પન્ન કરવાની આ ઓછી કાર્યક્ષમ પરંતુ ઝડપી પદ્ધતિ તરફ સ્વિચ કરે છે. પછી યકૃત વધુ પડતા લેક્ટેટથી છુટકારો મેળવે છે, તેને પાછું મહત્વપૂર્ણ ગ્લાયકોલિટીક મધ્યવર્તી પાયરુવેટમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

એસિટિક એસિડ આથોઘણા બેક્ટેરિયા દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. વિનેગાર (એસિટિક એસિડ) એ બેક્ટેરિયાના આથોનું સીધું પરિણામ છે. ખોરાકનું અથાણું કરતી વખતે, એસિટિક એસિડ ખોરાકને રોગકારક અને સડતા બેક્ટેરિયાથી સુરક્ષિત કરે છે.

બ્યુટીરિક એસિડઆથો બ્યુટીરિક એસિડની રચના તરફ દોરી જાય છે; તેના કારક એજન્ટો ક્લોસ્ટ્રિડિયમ જાતિના કેટલાક એનારોબિક બેક્ટેરિયા છે.

બેક્ટેરિયાનું પ્રજનન.

કેટલાક બેક્ટેરિયામાં જાતીય પ્રક્રિયા હોતી નથી અને તે માત્ર સમાન દ્વિસંગી ટ્રાંસવર્સ ફિશન અથવા ઉભરતા દ્વારા પ્રજનન કરે છે. યુનિસેલ્યુલર સાયનોબેક્ટેરિયાના એક જૂથ માટે, બહુવિધ વિભાજન (4 થી 1024 નવા કોષોની રચના તરફ દોરી જતા ઝડપી ક્રમિક દ્વિસંગી વિભાજનની શ્રેણી)નું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. બદલાતા વાતાવરણમાં ઉત્ક્રાંતિ અને અનુકૂલન માટે જરૂરી જીનોટાઇપની પ્લાસ્ટિસિટી સુનિશ્ચિત કરવા માટે, તેમની પાસે અન્ય પદ્ધતિઓ છે.

વિભાજન કરતી વખતે, મોટાભાગના ગ્રામ-પોઝિટિવ બેક્ટેરિયા અને ફિલામેન્ટસ સાયનોબેક્ટેરિયા મેસોસોમ્સની ભાગીદારી સાથે પરિઘથી કેન્દ્ર તરફ ટ્રાંસવર્સ સેપ્ટમનું સંશ્લેષણ કરે છે. ગ્રામ-નેગેટિવ બેક્ટેરિયા સંકોચન દ્વારા વિભાજિત થાય છે: વિભાજનના સ્થળે, CPM અને કોષની દિવાલની અંદરની તરફની વક્રતા ધીમે ધીમે વધતી જોવા મળે છે. જ્યારે અંકુરિત થાય છે, ત્યારે મધર સેલના એક ધ્રુવ પર કળી બને છે અને વધે છે; બેક્ટેરિયાના જુદા જુદા જૂથોમાં ઉભરતા જોવા મળે છે અને સંભવતઃ ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન ઘણી વખત જોવા મળે છે.

અન્ય બેક્ટેરિયામાં, પ્રજનન ઉપરાંત, જાતીય પ્રક્રિયા જોવા મળે છે, પરંતુ સૌથી આદિમ સ્વરૂપમાં. બેક્ટેરિયાની લૈંગિક પ્રક્રિયા યુકેરીયોટ્સની લૈંગિક પ્રક્રિયાથી અલગ છે જેમાં બેક્ટેરિયા ગેમેટ બનાવતા નથી અને સેલ ફ્યુઝન થતું નથી. પ્રોકેરીયોટ્સમાં પુનઃસંયોજનની પદ્ધતિ.જો કે, જાતીય પ્રક્રિયાની સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટના, એટલે કે આનુવંશિક સામગ્રીનું વિનિમય, પણ આ કિસ્સામાં થાય છે. આને જિનેટિક રિકોમ્બિનેશન કહેવામાં આવે છે. દાતા કોષમાંથી કેટલાક ડીએનએ (ખૂબ જ ભાગ્યે જ તમામ ડીએનએ) પ્રાપ્તકર્તા કોષમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે જેનું ડીએનએ દાતાના ડીએનએથી આનુવંશિક રીતે અલગ હોય છે. આ કિસ્સામાં, સ્થાનાંતરિત ડીએનએ પ્રાપ્તકર્તાના ડીએનએના ભાગને બદલે છે. ડીએનએ રિપ્લેસમેન્ટની પ્રક્રિયામાં ઉત્સેચકોનો સમાવેશ થાય છે જે ડીએનએ સેરને વિભાજિત કરે છે અને ફરીથી જોડાય છે. આ DNA ઉત્પન્ન કરે છે જેમાં બંને પિતૃ કોશિકાઓના જનીન હોય છે. આ ડીએનએ રિકોમ્બિનન્ટ કહેવાય છે. સંતાન, અથવા પુનઃસંયોજક, જનીન પરિવર્તનને કારણે લક્ષણોમાં નોંધપાત્ર તફાવત દર્શાવે છે. પાત્રોની આ વિવિધતા ઉત્ક્રાંતિ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે અને જાતીય પ્રક્રિયાનો મુખ્ય ફાયદો છે.

રિકોમ્બિનન્ટ્સ મેળવવા માટે 3 જાણીતી પદ્ધતિઓ છે. આ છે - તેમની શોધના ક્રમમાં - રૂપાંતર, જોડાણ અને ટ્રાન્સડક્શન.

બેક્ટેરિયાની ઉત્પત્તિ.

બેક્ટેરિયા, આર્કિઆ સાથે, પૃથ્વી પરના પ્રથમ જીવંત સજીવોમાં હતા, જે લગભગ 3.9-3.5 અબજ વર્ષો પહેલા દેખાયા હતા. આ જૂથો વચ્ચેના ઉત્ક્રાંતિ સંબંધોનો હજુ સુધી સંપૂર્ણ અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી: એન. પેસ સૂચવે છે કે તેઓ પ્રોટોબેક્ટેરિયાના સામાન્ય પૂર્વજ ધરાવે છે જે યુબેક્ટેરિયાના ઉત્ક્રાંતિની એક ડેડ-એન્ડ શાખા છે ભારે વસવાટોમાં નિપુણતા પ્રાપ્ત કરી છે; છેલ્લે, ત્રીજી પૂર્વધારણા મુજબ, આર્ચીઆ એ પ્રથમ જીવંત સજીવો છે જેમાંથી બેક્ટેરિયા ઉત્પન્ન થયા છે.

બેક્ટેરિયલ કોષોમાંથી સિમ્બાયોજેનેસિસના પરિણામે યુકેરીયોટ્સ ખૂબ પાછળથી ઉદભવ્યા: લગભગ 1.9-1.3 અબજ વર્ષો પહેલા. બેક્ટેરિયાની ઉત્ક્રાંતિ ઉચ્ચારણ શારીરિક અને બાયોકેમિકલ પૂર્વગ્રહ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: જીવન સ્વરૂપોની સંબંધિત ગરીબી અને આદિમ બંધારણ સાથે, તેઓએ હાલમાં જાણીતી લગભગ તમામ બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓમાં નિપુણતા મેળવી છે. પ્રોકેરીયોટિક બાયોસ્ફિયરમાં પહેલાથી જ દ્રવ્યને રૂપાંતરિત કરવાની તમામ હાલની રીતો હતી. યુકેરીયોટ્સ, તેમાં ઘૂસીને, તેમની કામગીરીના માત્રાત્મક પાસાઓ બદલ્યા, પરંતુ ગુણાત્મક નહીં, તત્વોના ચક્રના ઘણા તબક્કામાં, બેક્ટેરિયા હજી પણ એકાધિકારની સ્થિતિ જાળવી રાખે છે.

કેટલાક સૌથી જૂના બેક્ટેરિયા સાયનોબેક્ટેરિયા છે. 3.5 અબજ વર્ષો પહેલા રચાયેલા ખડકોમાં, તેમની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિના ઉત્પાદનો મળી આવ્યા હતા - 2.2-2.0 અબજ વર્ષો પહેલા સાયનોબેક્ટેરિયાના અસ્તિત્વના નિર્વિવાદ પુરાવા; તેમના માટે આભાર, ઓક્સિજન વાતાવરણમાં એકઠા થવાનું શરૂ થયું, જે 2 અબજ વર્ષ પહેલાં એરોબિક શ્વસનની શરૂઆત માટે પૂરતી સાંદ્રતા સુધી પહોંચ્યું હતું. ફરજિયાત એરોબિક મેટાલોજેનિયમની લાક્ષણિકતા આ સમયની છે.

વાતાવરણમાં ઓક્સિજનનો દેખાવ (ઓક્સિજન આપત્તિ) એનારોબિક બેક્ટેરિયાને ગંભીર ફટકો આપે છે. તેઓ કાં તો મરી જાય છે અથવા સ્થાનિક રીતે સાચવેલ ઓક્સિજન-મુક્ત ઝોનમાં જાય છે. બેક્ટેરિયાની એકંદર પ્રજાતિની વિવિધતા આ સમયે ઘટે છે.

એવું માનવામાં આવે છે કે જાતીય પ્રક્રિયાની ગેરહાજરીને કારણે, બેક્ટેરિયાની ઉત્ક્રાંતિ યુકેરીયોટ્સ કરતાં સંપૂર્ણપણે અલગ પદ્ધતિને અનુસરે છે. સતત આડા જનીન સ્થાનાંતરણ ઉત્ક્રાંતિ જોડાણોના ચિત્રમાં અસ્પષ્ટતા તરફ દોરી જાય છે ઉત્ક્રાંતિ અત્યંત ધીમી ગતિએ આગળ વધે છે (અને, કદાચ, યુકેરીયોટ્સના આગમન સાથે સંપૂર્ણપણે બંધ થઈ જાય છે), પરંતુ બદલાતી પરિસ્થિતિઓમાં સતત સામાન્ય આનુવંશિકતા ધરાવતા કોષો વચ્ચે જનીનોનું ઝડપી પુનઃવિતરણ થાય છે. પૂલ

બેક્ટેરિયાની પદ્ધતિસરની.

પ્રકૃતિ અને માનવ જીવનમાં બેક્ટેરિયાની ભૂમિકા.

બેક્ટેરિયા પૃથ્વી પર મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેઓ પ્રકૃતિમાં પદાર્થોના ચક્રમાં સક્રિય ભાગ લે છે. તમામ કાર્બનિક સંયોજનો અને અકાર્બનિકનો નોંધપાત્ર ભાગ બેક્ટેરિયાની મદદથી નોંધપાત્ર ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે. પ્રકૃતિની આ ભૂમિકા વૈશ્વિક મહત્વની છે. પૃથ્વી પર તમામ સજીવો (3.5 બિલિયન કરતાં વધુ વર્ષો પહેલા) કરતાં વહેલા દેખાયા પછી, તેઓએ પૃથ્વીનું જીવંત શેલ બનાવ્યું અને સક્રિય રીતે જીવંત અને મૃત કાર્બનિક પદાર્થો પર પ્રક્રિયા કરવાનું ચાલુ રાખ્યું, જેમાં પદાર્થોના ચક્રમાં તેમના ચયાપચયના ઉત્પાદનોનો સમાવેશ થાય છે. પ્રકૃતિમાં પદાર્થોનું ચક્ર પૃથ્વી પર જીવનના અસ્તિત્વ માટેનો આધાર છે.

તમામ છોડ અને પ્રાણીઓના અવશેષોનું વિઘટન અને હ્યુમસ અને હ્યુમસની રચના પણ મુખ્યત્વે બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે. બેક્ટેરિયા પ્રકૃતિમાં એક શક્તિશાળી જૈવિક પરિબળ છે.

બેક્ટેરિયાનું માટી-રચનાનું કામ ઘણું મહત્ત્વનું છે. આપણા ગ્રહ પર પ્રથમ માટી બેક્ટેરિયા દ્વારા બનાવવામાં આવી હતી. જો કે, આપણા સમયમાં પણ, જમીનની સ્થિતિ અને ગુણવત્તા જમીનના બેક્ટેરિયાના કાર્ય પર આધારિત છે. કહેવાતા નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ નોડ્યુલ બેક્ટેરિયા, લીગ્યુમિનસ છોડના પ્રતીકો, ખાસ કરીને જમીનની ફળદ્રુપતા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. તેઓ મૂલ્યવાન નાઇટ્રોજન સંયોજનો સાથે જમીનને સંતૃપ્ત કરે છે.

બેક્ટેરિયા કાર્બનિક પદાર્થોને તોડીને અને તેને હાનિકારક અકાર્બનિક પદાર્થમાં રૂપાંતરિત કરીને ગંદા ગંદા પાણીને શુદ્ધ કરે છે. બેક્ટેરિયાની આ મિલકત ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ઘણા કિસ્સાઓમાં, બેક્ટેરિયા મનુષ્ય માટે હાનિકારક હોઈ શકે છે. આમ, સેપ્રોટ્રોફિક બેક્ટેરિયા ખાદ્ય ઉત્પાદનોને બગાડે છે. ઉત્પાદનોને બગાડથી બચાવવા માટે, તેઓને વિશેષ પ્રક્રિયા (ઉકળતા, વંધ્યીકરણ, ઠંડું, સૂકવણી, રાસાયણિક સફાઈ, વગેરે) ને આધિન કરવામાં આવે છે. જો આ કરવામાં ન આવે તો, ફૂડ પોઇઝનિંગ થઈ શકે છે.

બેક્ટેરિયામાં ઘણી રોગ પેદા કરનાર (પેથોજેનિક) પ્રજાતિઓ છે જે મનુષ્યો, પ્રાણીઓ અથવા છોડમાં રોગોનું કારણ બને છે. ટાઈફોઈડ તાવ બેક્ટેરિયમ સાલ્મોનેલાને કારણે થાય છે, જ્યારે મરડો શિગેલા બેક્ટેરિયમને કારણે થાય છે. પેથોજેનિક બેક્ટેરિયા બીમાર વ્યક્તિની લાળના ટીપાં સાથે હવામાં ફેલાય છે જ્યારે છીંક આવે છે, ખાંસી આવે છે અને સામાન્ય વાતચીત દરમિયાન પણ (ડિપ્થેરિયા, કાળી ઉધરસ). કેટલાક પેથોજેનિક બેક્ટેરિયા સૂકવવા માટે ખૂબ જ પ્રતિરોધક હોય છે અને લાંબા સમય સુધી ધૂળમાં રહે છે (ક્ષય રોગ બેસિલસ). ક્લોસ્ટ્રિડિયમ જીનસના બેક્ટેરિયા ધૂળ અને માટીમાં રહે છે - ગેસ ગેંગરીન અને ટિટાનસના કારક એજન્ટો. કેટલાક બેક્ટેરિયલ રોગો બીમાર વ્યક્તિ (સેક્સ્યુઅલી ટ્રાન્સમિટેડ રોગો, રક્તપિત્ત) સાથે શારીરિક સંપર્ક દ્વારા ફેલાય છે. ઘણીવાર પેથોજેનિક બેક્ટેરિયા કહેવાતા વેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને મનુષ્યમાં પ્રસારિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, માખીઓ, ગટરમાંથી પસાર થતી, તેમના પગ પર હજારો પેથોજેનિક બેક્ટેરિયા એકત્રિત કરે છે, અને પછી તેને મનુષ્ય દ્વારા ખાવામાં આવતા ખોરાક પર છોડી દે છે.

સાચું છે, બેક્ટેરિયા), કોષની રચનાના પ્રોકાર્યોટિક પ્રકાર સાથેના સુક્ષ્મસજીવો: તેમના આનુવંશિક ઉપકરણ પટલ દ્વારા અલગ કોષ ન્યુક્લિયસમાં બંધ નથી.

કોષોના કદ અને આકાર.મોટાભાગના બેક્ટેરિયા 0.2-10.0 માઇક્રોનનું કદ ધરાવતા એક-કોષીય સજીવો છે. બેક્ટેરિયામાં, "વામન", કહેવાતા નેનોબેક્ટેરિયા (લગભગ 0.05 માઇક્રોન), અને "જાયન્ટ્સ" પણ છે, ઉદાહરણ તરીકે, એક્રોમેટિયમ અને મેક્રોમોનાસ (100 માઇક્રોન સુધીની લંબાઈ) ના બેક્ટેરિયા, આંતરડાના રહેવાસીઓ. સર્જન માછલીની Epulopiscium fishelsoni (600 માઇક્રોન સુધીની લંબાઈ) અને Thiomargarita namibiensis નામીબિયા અને ચિલી (800 µm સુધી)ના દરિયાકાંઠાના દરિયાઈ પાણીથી અલગ પડે છે. મોટેભાગે, બેક્ટેરિયલ કોષમાં સળિયા આકારનો, ગોળાકાર (કોક્કી) અથવા કન્વોલ્યુટેડ (વિબ્રિઓસ, સ્પિરિલા અને સ્પિરોચેટ્સ) આકાર હોય છે. ત્રિકોણાકાર, ચોરસ, તારામંડળ અને સપાટ (પ્લેટ આકારના) કોષો ધરાવતી પ્રજાતિઓ મળી આવી છે. કેટલાક બેક્ટેરિયામાં પ્રોસ્ટેક્સ નામના સાયટોપ્લાઝમિક અંદાજો હોય છે. બેક્ટેરિયા એકલ હોઈ શકે છે, જોડી બનાવી શકે છે, ટૂંકી અને લાંબી સાંકળો, ક્લસ્ટરો, 4, 8 અથવા વધુ કોશિકાઓ (સાર્સિની), રોસેટ્સ, નેટવર્ક્સ અને માયસેલિયમ (એક્ટિનોમીસેટ્સ) ના પેકેટ બનાવે છે. મલ્ટિસેલ્યુલર સ્વરૂપો પણ જાણીતા છે, જે સીધા અને શાખાવાળા ટ્રાઇકોમ્સ (માઇક્રોકોલોનીઝ) બનાવે છે. ગતિશીલ અને બિન ગતિશીલ બેક્ટેરિયા મળી આવે છે. પહેલાના મોટાભાગે ફ્લેગેલ્લાની મદદથી, ક્યારેક સ્લાઇડિંગ કોષો (માયક્સોબેક્ટેરિયા, સાયનોબેક્ટેરિયા, સ્પિરોચેટ્સ, વગેરે) દ્વારા ખસેડવામાં આવે છે. "જમ્પિંગ" ચળવળ પણ જાણીતી છે, જેની પ્રકૃતિ સ્પષ્ટ નથી. મોબાઇલ સ્વરૂપો માટે, ભૌતિક અથવા રાસાયણિક પરિબળોની ક્રિયાના પ્રતિભાવમાં સક્રિય ચળવળની ઘટના વર્ણવવામાં આવે છે.

કોષોની રાસાયણિક રચના અને માળખું. બેક્ટેરિયલ સેલ સામાન્ય રીતે 70-80% પાણી હોય છે. સૂકા અવશેષોમાં, પ્રોટીનનો હિસ્સો 50%, કોષ દિવાલના ઘટકો 10-20%, RNA 10-20%, DNA 3-4% અને લિપિડ્સ 10% છે. સરેરાશ, કાર્બનનું પ્રમાણ 50%, ઓક્સિજન 20%, નાઈટ્રોજન 14%, હાઈડ્રોજન 8%, ફોસ્ફરસ 3%, સલ્ફર અને પોટેશિયમ 1% દરેક, કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ 0.5% દરેક અને આયર્ન 0.2% છે.

થોડા અપવાદો (માયકોપ્લાઝમા) સાથે, બેક્ટેરિયલ કોષો કોષની દિવાલથી ઘેરાયેલા હોય છે, જે બેક્ટેરિયમનો આકાર નક્કી કરે છે અને યાંત્રિક અને મહત્વપૂર્ણ શારીરિક કાર્યો કરે છે. તેનું મુખ્ય ઘટક જટિલ બાયોપોલિમર મ્યુરીન (પેપ્ટીડોગ્લાયકેન) છે. કોષની દીવાલની રચના અને બંધારણની લાક્ષણિકતાઓના આધારે, એચ.સી. ગ્રામ (ડેનિશ વૈજ્ઞાનિક જેમણે સ્ટેનિંગ પદ્ધતિનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો) ની પદ્ધતિ અનુસાર જ્યારે બેક્ટેરિયા ડાઘ પડે ત્યારે અલગ રીતે વર્તે છે, જે બેક્ટેરિયાને ગ્રામ-પોઝિટિવમાં વિભાજિત કરવા માટેના આધાર તરીકે સેવા આપે છે. ગ્રામ-નેગેટિવ અને કોષ દિવાલનો અભાવ (ઉદાહરણ તરીકે, માયકોપ્લાઝ્મા). ભૂતપૂર્વને ઉચ્ચ (40 ગણા સુધી) મ્યુરિન સામગ્રી અને જાડા દિવાલ દ્વારા અલગ પાડવામાં આવે છે; ગ્રામ-નેગેટિવ્સમાં તે નોંધપાત્ર રીતે પાતળું હોય છે અને બહારની બાજુએ પ્રોટીન, ફોસ્ફોલિપિડ્સ અને લિપોપોલિસકેરાઇડ્સ અને દેખીતી રીતે, પદાર્થોના પરિવહનમાં સામેલ બાહ્ય પટલથી ઢંકાયેલું હોય છે. ઘણા બેક્ટેરિયા તેમની સપાટી પર વિલી (ફિમ્બ્રીયા, પીલી) અને ફ્લેગેલ્લા ધરાવે છે જે તેમની હિલચાલને સક્ષમ કરે છે. ઘણીવાર બેક્ટેરિયાની કોષની દિવાલો વિવિધ જાડાઈના મ્યુકોસ કેપ્સ્યુલ્સથી ઘેરાયેલી હોય છે, જે મુખ્યત્વે પોલિસેકરાઇડ્સ (ક્યારેક ગ્લાયકોપ્રોટીન અથવા પોલિપેપ્ટાઇડ્સ) દ્વારા રચાય છે. સંખ્યાબંધ બેક્ટેરિયામાં, કહેવાતા S-સ્તરો (અંગ્રેજી સપાટી પરથી) પણ મળી આવ્યા હતા, જે કોષ પટલની બાહ્ય સપાટીને નિયમિત આકારના સમાનરૂપે ભરેલા પ્રોટીન માળખા સાથે અસ્તર બનાવે છે.

સાયટોપ્લાઝમિક મેમ્બ્રેન, જે કોષની દિવાલથી સાયટોપ્લાઝમને અલગ કરે છે, તે કોષના ઓસ્મોટિક અવરોધ તરીકે કામ કરે છે અને પદાર્થોના પરિવહનને નિયંત્રિત કરે છે; શ્વસન, નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન, કેમોસિન્થેસિસ વગેરેની પ્રક્રિયાઓ તેમાં હાથ ધરવામાં આવે છે તે ઘણીવાર આક્રમણ બનાવે છે - મેસોસોમ્સ. કોષની દીવાલનું જૈવસંશ્લેષણ, સ્પૉર્યુલેશન વગેરે પણ સાયટોપ્લાઝમિક મેમ્બ્રેન અને તેના ડેરિવેટિવ્ઝ સાથે સંકળાયેલા છે. ફ્લેગેલા અને જીનોમિક ડીએનએ તેની સાથે જોડાયેલા છે.

બેક્ટેરિયલ કોષ એકદમ સરળ રીતે ગોઠવાયેલ છે. ઘણા બેક્ટેરિયાના સાયટોપ્લાઝમમાં સાયટોપ્લાઝમિક મેમ્બ્રેનના આક્રમણના પરિણામે રચાયેલા વિવિધ પ્રકારના પરપોટા (વેસિકલ્સ) દ્વારા રજૂ કરાયેલ સમાવેશ હોય છે. ફોટોટ્રોફિક, નાઇટ્રિફાઇંગ અને મિથેન-ઓક્સિડાઇઝિંગ બેક્ટેરિયા અવિભાજિત વેસિકલ્સના રૂપમાં સાયટોપ્લાઝમિક પટલના વિકસિત નેટવર્ક દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે યુકેરીયોટિક ક્લોરોપ્લાસ્ટ્સના ગ્રેનાની યાદ અપાવે છે. કેટલાક પાણીમાં રહેનારા બેક્ટેરિયાના કોષોમાં ગેસ વેક્યુલો (એરોસોમ) હોય છે જે ઘનતાના નિયમનકારો તરીકે કાર્ય કરે છે; ઘણા બેક્ટેરિયામાં, અનામત પદાર્થોનો સમાવેશ જોવા મળે છે - પોલિસેકરાઇડ્સ, પોલી-બીટા-હાઇડ્રોક્સીબ્યુટાયરેટ, પોલિફોસ્ફેટ્સ, સલ્ફર, વગેરે. સાયટોપ્લાઝમમાં (5 થી 50 હજાર સુધી) રિબોઝોમ્સ પણ હાજર છે. કેટલાક બેક્ટેરિયા (ઉદાહરણ તરીકે, ઘણા સાયનોબેક્ટેરિયા)માં કાર્બોક્સિસોમ્સ હોય છે - શરીર કે જેમાં CO 2 ફિક્સેશનમાં સામેલ એન્ઝાઇમ હોય છે. કેટલાક બીજકણ બનાવતા બેક્ટેરિયાના કહેવાતા પેરાસ્પોરલ બોડીમાં ઝેર હોય છે જે જંતુના લાર્વાને મારી નાખે છે.

બેક્ટેરિયલ જીનોમ (ન્યુક્લિયોઇડ) ગોળાકાર ડીએનએ પરમાણુ દ્વારા રજૂ થાય છે, જેને ઘણીવાર બેક્ટેરિયલ રંગસૂત્ર કહેવામાં આવે છે. બેક્ટેરિયલ જિનોમ કહેવાતા ઓપેરોન્સમાં ઘણા કાર્યાત્મક રીતે સંબંધિત જનીનોના સંયોજન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. વધુમાં, કોષમાં એક્સ્ટ્રા ક્રોમોસોમલ આનુવંશિક તત્વો હોઈ શકે છે - પ્લાઝમિડ ડીએનએ, જે બેક્ટેરિયા માટે ઉપયોગી ઘણા જનીનો ધરાવે છે (એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકાર જનીનો સહિત). તે સ્વાયત્ત રીતે અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે અથવા અસ્થાયી રૂપે રંગસૂત્રમાં સમાવિષ્ટ થઈ શકે છે. પરંતુ કેટલીકવાર, પરિવર્તનના પરિણામે, આ ડીએનએ રંગસૂત્ર છોડવાની તેની ક્ષમતા ગુમાવે છે અને જીનોમનો કાયમી ઘટક બની જાય છે. નવા જનીનોનો દેખાવ દાતા કોષમાંથી ડીએનએને પ્રાપ્તકર્તા કોષમાં (જાતીય પ્રક્રિયાના એનાલોગ) એક દિશાહીન ટ્રાન્સફરના પરિણામે આનુવંશિક ટ્રાન્સફરને કારણે પણ હોઈ શકે છે. આવા સ્થાનાંતરણ બે કોષોના સીધા સંપર્ક દ્વારા (સંયોજન), બેક્ટેરિયોફેજેસ (ટ્રાન્સડક્શન) ની ભાગીદારી સાથે અથવા આંતરકોષીય સંપર્ક વિના બાહ્ય વાતાવરણમાંથી કોષમાં જનીનોના પ્રવેશ દ્વારા થઈ શકે છે. બેક્ટેરિયાના માઇક્રોઇવોલ્યુશન અને તેમના નવા ગુણધર્મોના સંપાદન માટે આ બધું ખૂબ મહત્વનું છે.

પ્રજનન. મોટાભાગના બેક્ટેરિયા વિભાજન દ્વારા બે ભાગમાં પ્રજનન કરે છે, ઘણી વાર ઉભરતા દ્વારા, અને કેટલાક (ઉદાહરણ તરીકે, એક્ટિનોમીસેટ્સ) - એક્સોસ્પોર્સ અથવા માયસેલિયમના ટુકડાઓની મદદથી. બહુવિધ વિભાજનની જાણીતી પદ્ધતિ છે (અસંખ્ય સાયનોબેક્ટેરિયામાં નાના પ્રજનન કોષો-બાયોસાઇટ્સની રચના સાથે). બહુકોષીય પ્રોકેરીયોટ્સ ટ્રાઇકોમ્સમાંથી એક અથવા વધુ કોષોને અલગ કરીને પુનઃઉત્પાદન કરી શકે છે. કેટલાક બેક્ટેરિયા એક જટિલ વિકાસ ચક્ર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે દરમિયાન કોશિકાઓની મોર્ફોલોજી બદલાઈ શકે છે અને આરામના સ્વરૂપો બની શકે છે: કોથળીઓ, એન્ડોસ્પોર્સ, અકિનેટ્સ. માયક્સોબેક્ટેરિયા ફ્રુટિંગ બોડી બનાવવા માટે સક્ષમ છે, ઘણીવાર વિચિત્ર રૂપરેખાંકનો અને રંગો.

બેક્ટેરિયાની એક વિશિષ્ટ વિશેષતા એ તેમની ઝડપથી પ્રજનન કરવાની ક્ષમતા છે. ઉદાહરણ તરીકે, એસ્ચેરીચીયા કોલી કોષોનો બમણો થવાનો સમય 20 મિનિટ છે. એવો અંદાજ છે કે એક કોષનું સંતાન, અમર્યાદિત વૃદ્ધિના કિસ્સામાં, માત્ર 48 કલાકમાં પૃથ્વીના દળ કરતાં 150 ગણા વધી જશે.

વસવાટ કરો છો શરતો. બેક્ટેરિયાએ વિવિધ વસવાટ કરો છો પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન કર્યું છે. તેઓ -5 (અને નીચે) થી 113 °C તાપમાનની શ્રેણીમાં વિકાસ કરી શકે છે. તેમાંના છે: સાયક્રોફિલ્સ, 20 °C થી નીચેના તાપમાને વૃદ્ધિ પામે છે (ઉદાહરણ તરીકે, બેસિલસ સાયક્રોફિલસ માટે, મહત્તમ વૃદ્ધિ તાપમાન -10 °C છે), મેસોફિલ્સ (20-40 °C પર મહત્તમ વૃદ્ધિ), થર્મોફિલ્સ (50-60 °C) C), આત્યંતિક થર્મોફાઇલ્સ (70 °C) અને હાઇપરથર્મોફાઇલ્સ (80 °C અને તેથી વધુ). ચોક્કસ પ્રકારના બેક્ટેરિયાના બીજકણ ટૂંકા ગાળાના 160-180 ° સે અને લાંબા ગાળાના ઠંડકને -196 ° સે અને તેનાથી નીચેના તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે. કેટલાક બેક્ટેરિયા આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન માટે અત્યંત પ્રતિરોધક હોય છે અને પરમાણુ રિએક્ટર (ડીનોકોકસ રેડિયોડ્યુરન્સ)ના ઠંડકવાળા પાણીમાં પણ રહે છે. સંખ્યાબંધ બેક્ટેરિયા (બેરોફિલ્સ, અથવા પીઝોફિલ્સ) 101 હજાર kPa સુધીના હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણને સહન કરે છે અને અમુક પ્રજાતિઓ 50 હજાર kPaથી ઓછા દબાણમાં વૃદ્ધિ પામતી નથી. તે જ સમયે, એવા બેક્ટેરિયા છે જે વાતાવરણીય દબાણમાં થોડો વધારો પણ ટકી શકતા નથી. જો માધ્યમમાં ક્ષાર (NaCl) ની સાંદ્રતા 0.5 mol/l કરતાં વધી જાય તો મોટાભાગના પ્રકારના બેક્ટેરિયાનો વિકાસ થતો નથી. અનુક્રમે 10 અને 30% ની NaCl સાંદ્રતાવાળા વાતાવરણમાં મધ્યમ અને આત્યંતિક હેલોફિલ્સના વિકાસ માટેની શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ જોવા મળે છે; તેઓ સંતૃપ્ત મીઠાના દ્રાવણમાં પણ ઉગી શકે છે.

નિયમ પ્રમાણે, બેક્ટેરિયા તટસ્થ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ (pH લગભગ 7.0) પસંદ કરે છે, જો કે ત્યાં બંને અત્યંત એસિડિફાઇલ્સ છે, જે pH 0.1-0.5 પર વૃદ્ધિ કરવા સક્ષમ છે, અને ક્ષારયુક્ત, 13.0 સુધી pH પર વિકાસ કરી શકે છે.

અભ્યાસ કરાયેલા મોટાભાગના બેક્ટેરિયા એરોબ્સ છે. તેમાંના કેટલાક માત્ર O 2 ની ઓછી સાંદ્રતામાં વિકાસ કરી શકે છે - 1.0-5.0% (માઈક્રોએરોફિલ્સ) સુધી. ફેકલ્ટેટિવ ​​એનારોબ્સ O 2 ની હાજરીમાં અને તેની ગેરહાજરીમાં બંને વધે છે; તેઓ ચયાપચયને એરોબિક શ્વસનમાંથી આથો અથવા એનારોબિક શ્વસન (એન્ટરોબેક્ટેરિયા) તરફ સ્વિચ કરવામાં સક્ષમ છે. ઓ 2 ની થોડી માત્રાની હાજરીમાં એરોટોલેરન્ટ એનારોબની વૃદ્ધિ અટકાવવામાં આવતી નથી, કારણ કે તેઓ તેનો ઉપયોગ જીવનની પ્રક્રિયામાં કરતા નથી (ઉદાહરણ તરીકે, લેક્ટિક એસિડ બેક્ટેરિયા). કડક એનારોબ માટે, નિવાસસ્થાનમાં O 2 ના નિશાન પણ વિનાશક છે.

ઘણા બેક્ટેરિયા પ્રતિકૂળ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં ટકી રહે છે, નિષ્ક્રિય સ્વરૂપો બનાવે છે.

મોટાભાગના બેક્ટેરિયા જે નાઇટ્રોજન સંયોજનોનો ઉપયોગ કરે છે, નિયમ પ્રમાણે, તેના ઘટેલા સ્વરૂપો (મોટાભાગે એમોનિયમ ક્ષાર) નો ઉપયોગ કરે છે, કેટલાકને તૈયાર એમિનો એસિડની જરૂર હોય છે, જ્યારે અન્ય તેના ઓક્સિડાઇઝ્ડ સ્વરૂપો (મુખ્યત્વે નાઈટ્રેટ્સ) ને પણ આત્મસાત કરે છે. નોંધપાત્ર સંખ્યામાં મુક્ત-જીવંત અને સહજીવન બેક્ટેરિયા પરમાણુ નાઇટ્રોજનને ઠીક કરવામાં સક્ષમ છે (નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન લેખ જુઓ). ફોસ્ફરસ, જે ન્યુક્લિક એસિડ અને અન્ય કોષ સંયોજનોનો ભાગ છે, તે બેક્ટેરિયા દ્વારા મુખ્યત્વે ફોસ્ફેટ્સમાંથી મેળવવામાં આવે છે. એમિનો એસિડ અને કેટલાક એન્ઝાઇમ કોફેક્ટર્સના જૈવસંશ્લેષણ માટે જરૂરી સલ્ફરનો સ્ત્રોત મોટેભાગે સલ્ફેટ હોય છે; કેટલાક પ્રકારના બેક્ટેરિયાને સલ્ફર સંયોજનો ઘટાડવાની જરૂર પડે છે.

વર્ગીકરણ. બેક્ટેરિયાનું કોઈ સત્તાવાર રીતે સ્વીકૃત વર્ગીકરણ નથી. શરૂઆતમાં, તેમની મોર્ફોલોજિકલ અને શારીરિક લાક્ષણિકતાઓની સમાનતાને આધારે, આ હેતુઓ માટે કૃત્રિમ વર્ગીકરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. વધુ અદ્યતન ફિલોજેનેટિક (કુદરતી) વર્ગીકરણ તેમના સામાન્ય મૂળના આધારે સંબંધિત સ્વરૂપોને એક કરે છે. સાર્વત્રિક માર્કર તરીકે 16S rRNA જનીનની પસંદગી અને ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સ નક્કી કરવા અને તેની સરખામણી કરવા માટેની પદ્ધતિઓના આગમન પછી આ અભિગમ શક્ય બન્યો. જનીન એન્કોડિંગ 16S rRNA (પ્રોકેરીયોટિક રિબોઝોમના નાના સબ્યુનિટનો ભાગ) તમામ પ્રોકેરીયોટ્સમાં હાજર છે અને તે ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ અને કાર્યાત્મક સ્થિરતાના ઉચ્ચ ડિગ્રી સંરક્ષણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

નિર્ણાયક બર્ગી (બર્ગી) ના સામયિકમાં પ્રકાશિત વર્ગીકરણનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે; ઇન્ટરનેટ પર વેબસાઇટ પણ જુઓ - http://141. 150.157.117:8080/prokPUB/index.htm. સજીવોની પ્રવર્તમાન પ્રણાલીઓમાંની એક અનુસાર, બેક્ટેરિયા, આર્કિઆ સાથે મળીને, પ્રોકેરીયોટ્સનું રાજ્ય બનાવે છે. ઘણા સંશોધકો તેમને આર્કિઆ અને યુકેરીયોટ્સના ડોમેન (અથવા સુપર કિંગડમ) સાથે ડોમેન (અથવા સુપર કિંગડમ) તરીકે માને છે. ડોમેનની અંદર, બેક્ટેરિયાનો સૌથી મોટો ટેક્સ ફાયલા છે: પ્રોટીઓબેક્ટેરિયા, 5 વર્ગો અને 28 ઓર્ડર્સ સહિત; એક્ટિનોબેક્ટેરિયા (5 વર્ગ અને 14 ઓર્ડર) અને ફર્મિક્યુટ્સ (3 વર્ગો અને 9 ઓર્ડર). વધુમાં, નીચા ક્રમની વર્ગીકરણ શ્રેણીઓને અલગ પાડવામાં આવે છે: પરિવારો, જાતિઓ, પ્રજાતિઓ અને પેટાજાતિઓ.

આધુનિક વિભાવનાઓ અનુસાર, બેક્ટેરિયલ સ્ટ્રેન્સ કે જેમાં 16S rRNA એન્કોડિંગ જનીનોમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સ 97% કરતા વધારે હોય છે, અને જીનોમમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સના હોમોલોજીનું સ્તર 70% કરતા વધારે હોય છે, તેને એક પ્રજાતિ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. બેક્ટેરિયાની 5,000 થી વધુ પ્રજાતિઓ વર્ણવવામાં આવી નથી, જે આપણા ગ્રહમાં વસતા લોકોના માત્ર એક નાના ભાગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

બેક્ટેરિયા આપણા ગ્રહ પર જૈવ-રાસાયણિક ચક્રમાં સક્રિયપણે ભાગ લે છે (મોટા ભાગના રાસાયણિક તત્વોના ચક્ર સહિત). બેક્ટેરિયાની આધુનિક ભૂ-રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ પણ વૈશ્વિક પ્રકૃતિની છે. ઉદાહરણ તરીકે, વિશ્વ મહાસાગરમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન નિશ્ચિત થયેલા 4.3 10 10 ટન (ગીગાટોન) કાર્બનિક કાર્બનમાંથી, લગભગ 4.0 10 10 ટન પાણીના સ્તંભમાં ખનિજીકરણ કરવામાં આવે છે, અને તેમાંથી 70-75% બેક્ટેરિયા અને કેટલાક અન્ય સૂક્ષ્મજીવો છે, અને સમુદ્રના કાંપમાં ઘટતા સલ્ફરનું કુલ ઉત્પાદન દર વર્ષે 4.92·10 8 ટન સુધી પહોંચે છે, જે માનવજાત દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા તમામ પ્રકારના સલ્ફર ધરાવતા કાચા માલના કુલ વાર્ષિક ઉત્પાદન કરતાં લગભગ ત્રણ ગણું છે. વાતાવરણમાં પ્રવેશતા ગ્રીનહાઉસ ગેસ મિથેનનો મોટો ભાગ બેક્ટેરિયા (મિથેનોજેન્સ) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. બેક્ટેરિયા એ જમીનની રચના, સલ્ફાઇડ અને સલ્ફરના થાપણોના ઓક્સિડેશન ઝોન, આયર્ન અને મેંગેનીઝના કાંપના ખડકોની રચના વગેરેમાં મુખ્ય પરિબળ છે.

કેટલાક બેક્ટેરિયા મનુષ્યો, પ્રાણીઓ અને છોડમાં ગંભીર રોગોનું કારણ બને છે. તેઓ ઘણીવાર કૃષિ ઉત્પાદનોને નુકસાન પહોંચાડે છે, ઇમારતોના ભૂગર્ભ ભાગો, પાઇપલાઇન્સ, ખાણોના મેટલ સ્ટ્રક્ચર્સ, પાણીની અંદરની રચનાઓ વગેરેનો નાશ કરે છે. આ બેક્ટેરિયાની જીવન પ્રવૃત્તિની લાક્ષણિકતાઓનો અભ્યાસ કરવાથી તેઓને થતા નુકસાન સામે રક્ષણ મેળવવા માટે અસરકારક રીતો વિકસાવવાનું શક્ય બને છે. કારણ તે જ સમયે, માનવીઓ માટે બેક્ટેરિયાની સકારાત્મક ભૂમિકાને વધારે પડતો અંદાજ આપી શકાતો નથી. બેક્ટેરિયા, વાઇન, ડેરી ઉત્પાદનો, સ્ટાર્ટર સંસ્કૃતિઓ અને અન્ય ઉત્પાદનોની મદદથી, એસેટોન અને બ્યુટેનોલ, એસિટિક અને સાઇટ્રિક એસિડ્સ, કેટલાક વિટામિન્સ, સંખ્યાબંધ ઉત્સેચકો, એન્ટિબાયોટિક્સ અને કેરોટીનોઇડ્સ ઉત્પન્ન થાય છે; બેક્ટેરિયા સ્ટેરોઇડ હોર્મોન્સ અને અન્ય સંયોજનોના પરિવર્તનમાં સામેલ છે. તેનો ઉપયોગ પ્રોટીન (ઉત્સેચકો સહિત) અને સંખ્યાબંધ એમિનો એસિડ બનાવવા માટે થાય છે. બાયોગેસ અથવા ઇથેનોલમાં કૃષિ કચરા પર પ્રક્રિયા કરવા માટે બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ મૂળભૂત રીતે નવા નવીનીકરણીય ઉર્જા સંસાધનો બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે. બેક્ટેરિયાનો ઉપયોગ ધાતુઓ (સોના સહિત) કાઢવા, તેલની પુનઃપ્રાપ્તિ વધારવા માટે થાય છે (લેખ જુઓ બેક્ટેરિયલ લીચિંગ, બાયોજીઓટેકનોલોજી). બેક્ટેરિયા અને પ્લાઝમિડ્સનો આભાર, આનુવંશિક ઇજનેરીનો વિકાસ શક્ય બન્યો. બેક્ટેરિયાના અભ્યાસે જીવવિજ્ઞાન, દવા, કૃષિવિજ્ઞાન વગેરેના ઘણા ક્ષેત્રોના વિકાસમાં મોટી ભૂમિકા ભજવી હતી. જિનેટિક્સના વિકાસમાં તેમનું મહત્વ ઘણું છે, કારણ કે તેઓ જનીનોની પ્રકૃતિ અને તેમની ક્રિયાની પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ કરવા માટે એક ઉત્તમ પદાર્થ બની ગયા છે. વિવિધ સંયોજનો વગેરે માટે મેટાબોલિક માર્ગોની સ્થાપના બેક્ટેરિયા સાથે સંકળાયેલી છે.

બેક્ટેરિયાની સંભાવના વ્યવહારીક રીતે અખૂટ છે. તેમની જીવન પ્રવૃતિઓ વિશેના જ્ઞાનમાં વધારો કરવાથી બાયોટેકનોલોજી અને અન્ય ઉદ્યોગોમાં બેક્ટેરિયાના અસરકારક ઉપયોગ માટે નવી દિશાઓ ખુલે છે.

લિટ.: સ્લેગેલ જી. જનરલ માઇક્રોબાયોલોજી. એમ., 1987; પ્રોકેરીયોટ્સ: ઇલેક્ટ્રોનિક રિલીઝ 3.0-3.17-. N. Y., 1999-2004-; ઝવેર્ઝિન જી.એ., કોલોટિલોવા એન.એન. પ્રાકૃતિક ઇતિહાસ માઇક્રોબાયોલોજીનો પરિચય. એમ., 2001; મેડિગન એમ.ટી., માર્ટિન્કો જે., પાર્કર જે. બ્રોક બાયોલોજી ઓફ સુક્ષ્મસજીવો. 10મી આવૃત્તિ. અપર સેડલ રિવર, 2003; સુક્ષ્મસજીવોની ઇકોલોજી. એમ., 2004.

બેક્ટેરિયા હાલમાં પૃથ્વી પર અસ્તિત્વમાં રહેલા સજીવોનું સૌથી જૂનું જૂથ છે. પ્રથમ બેક્ટેરિયા કદાચ 3.5 અબજ વર્ષો પહેલા દેખાયા હતા અને લગભગ એક અબજ વર્ષો સુધી તેઓ આપણા ગ્રહ પર એકમાત્ર જીવંત જીવો હતા. આ જીવંત પ્રકૃતિના પ્રથમ પ્રતિનિધિઓ હોવાથી, તેમના શરીરની આદિમ રચના હતી.

સમય જતાં, તેમની રચના વધુ જટિલ બની હતી, પરંતુ આજ સુધી બેક્ટેરિયાને સૌથી આદિમ એક-કોષીય સજીવો ગણવામાં આવે છે. તે રસપ્રદ છે કે કેટલાક બેક્ટેરિયા હજુ પણ તેમના પ્રાચીન પૂર્વજોના આદિમ લક્ષણો જાળવી રાખે છે. ગરમ સલ્ફર સ્પ્રિંગ્સ અને જળાશયોના તળિયે એનોક્સિક કાદવમાં રહેતા બેક્ટેરિયામાં આ જોવા મળે છે.

મોટાભાગના બેક્ટેરિયા રંગહીન હોય છે. માત્ર થોડા જ જાંબલી અથવા લીલા છે. પરંતુ ઘણા બેક્ટેરિયાની વસાહતોમાં તેજસ્વી રંગ હોય છે, જે પર્યાવરણમાં રંગીન પદાર્થના પ્રકાશન અથવા કોષોના પિગમેન્ટેશનને કારણે થાય છે.

બેક્ટેરિયાની દુનિયાના શોધક એન્ટની લીયુવેનહોક હતા, જે 17મી સદીના ડચ પ્રકૃતિશાસ્ત્રી હતા, જેમણે સૌપ્રથમ એક સંપૂર્ણ બૃહદદર્શક માઇક્રોસ્કોપ બનાવ્યું હતું જે વસ્તુઓને 160-270 વખત મોટું કરે છે.

બેક્ટેરિયાને પ્રોકેરીયોટ્સ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે અને એક અલગ રાજ્યમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે - બેક્ટેરિયા.

શારીરિક આકાર

બેક્ટેરિયા અસંખ્ય અને વૈવિધ્યસભર જીવો છે. તેઓ આકારમાં ભિન્ન હોય છે.

બેક્ટેરિયમનું નામ	બેક્ટેરિયા આકાર	બેક્ટેરિયાની છબી
કોક્કી		બોલ આકારનું
બેસિલસ		સળિયા આકારનું
વિબ્રિઓ		અલ્પવિરામ આકારનું
સ્પિરિલમ		સર્પાકાર
સ્ટ્રેપ્ટોકોકી		કોકીની સાંકળ
સ્ટેફાયલોકોકસ		કોકીના ક્લસ્ટરો
ડિપ્લોકોકસ		એક મ્યુકોસ કેપ્સ્યુલમાં બંધ બે રાઉન્ડ બેક્ટેરિયા

પરિવહન પદ્ધતિઓ

બેક્ટેરિયામાં મોબાઇલ અને સ્થિર સ્વરૂપો છે. મોટિલ્સ તરંગ જેવા સંકોચનને કારણે અથવા ફ્લેગેલ્લા (ટ્વિસ્ટેડ હેલિકલ થ્રેડો) ની મદદથી આગળ વધે છે, જેમાં ફ્લેગેલિન નામનું ખાસ પ્રોટીન હોય છે. ત્યાં એક અથવા વધુ ફ્લેગેલા હોઈ શકે છે. કેટલાક બેક્ટેરિયામાં તેઓ કોષના એક છેડે સ્થિત છે, અન્યમાં - બે અથવા સમગ્ર સપાટી પર.

પરંતુ અન્ય ઘણા બેક્ટેરિયામાં પણ હલનચલન સહજ છે જેમાં ફ્લેગેલાનો અભાવ છે. આમ, લાળ સાથે બહારથી ઢંકાયેલ બેક્ટેરિયા ગ્લાઈડિંગ ચળવળ માટે સક્ષમ છે.

ફ્લેગેલાનો અભાવ ધરાવતા કેટલાક જળચર અને માટીના બેક્ટેરિયા સાયટોપ્લાઝમમાં ગેસ વેક્યુલો ધરાવે છે. કોષમાં 40-60 શૂન્યાવકાશ હોઈ શકે છે. તેમાંના દરેક ગેસ (સંભવતઃ નાઇટ્રોજન) થી ભરેલા છે. શૂન્યાવકાશમાં ગેસની માત્રાને નિયંત્રિત કરીને, જળચર બેક્ટેરિયા પાણીના સ્તંભમાં ડૂબી શકે છે અથવા તેની સપાટી પર વધી શકે છે, અને માટીના બેક્ટેરિયા જમીનની રુધિરકેશિકાઓમાં ખસેડી શકે છે.

આવાસ

સંગઠનની તેમની સરળતા અને અભેદ્યતાને લીધે, બેક્ટેરિયા પ્રકૃતિમાં વ્યાપક છે. બેક્ટેરિયા દરેક જગ્યાએ જોવા મળે છે: સૌથી શુદ્ધ ઝરણાના પાણીના એક ટીપામાં, માટીના અનાજમાં, હવામાં, ખડકો પર, ધ્રુવીય બરફમાં, રણની રેતીમાં, સમુદ્રના તળ પર, ખૂબ ઊંડાણમાંથી કાઢવામાં આવેલા તેલમાં અને તે પણ. લગભગ 80ºC તાપમાન સાથે ગરમ ઝરણાનું પાણી. તેઓ છોડ, ફળો, વિવિધ પ્રાણીઓ અને માણસોમાં આંતરડા, મૌખિક પોલાણ, અંગો અને શરીરની સપાટી પર રહે છે.

બેક્ટેરિયા એ સૌથી નાના અને સૌથી અસંખ્ય જીવંત જીવો છે. તેમના નાના કદને લીધે, તેઓ સરળતાથી કોઈપણ તિરાડો, તિરાડો અથવા છિદ્રોમાં પ્રવેશ કરે છે. ખૂબ જ સખત અને વિવિધ રહેવાની પરિસ્થિતિઓ માટે અનુકૂળ. તેઓ તેમની કાર્યક્ષમતા ગુમાવ્યા વિના સૂકવણી, ભારે ઠંડી અને 90ºC સુધી ગરમી સહન કરે છે.

પૃથ્વી પર વ્યવહારીક રીતે એવું કોઈ સ્થાન નથી કે જ્યાં બેક્ટેરિયા ન હોય, પરંતુ વિવિધ માત્રામાં. બેક્ટેરિયાની રહેવાની પરિસ્થિતિઓ વિવિધ છે. તેમાંના કેટલાકને વાતાવરણીય ઓક્સિજનની જરૂર હોય છે, અન્યને તેની જરૂર નથી અને તે ઓક્સિજન-મુક્ત વાતાવરણમાં રહેવા માટે સક્ષમ છે.

હવામાં: બેક્ટેરિયા ઉપલા વાતાવરણમાં 30 કિમી સુધી વધે છે. અને વધુ.

તેમાંના ખાસ કરીને જમીનમાં ઘણા છે. 1 ગ્રામ માટીમાં લાખો બેક્ટેરિયા હોઈ શકે છે.

પાણીમાં: ખુલ્લા જળાશયોમાં પાણીની સપાટીના સ્તરોમાં. ફાયદાકારક જળચર બેક્ટેરિયા કાર્બનિક અવશેષોને ખનિજ બનાવે છે.

જીવંત જીવોમાં: રોગકારક બેક્ટેરિયા બાહ્ય વાતાવરણમાંથી શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે, પરંતુ માત્ર અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં જ રોગોનું કારણ બને છે. સિમ્બાયોટિક પાચન અંગોમાં રહે છે, ખોરાકને તોડવામાં અને શોષવામાં મદદ કરે છે અને વિટામિન્સનું સંશ્લેષણ કરે છે.

બાહ્ય માળખું

બેક્ટેરિયલ કોષ ખાસ ગાઢ શેલ સાથે આવરી લેવામાં આવે છે - એક કોષ દિવાલ, જે રક્ષણાત્મક અને સહાયક કાર્યો કરે છે, અને બેક્ટેરિયમને કાયમી, લાક્ષણિક આકાર પણ આપે છે. બેક્ટેરિયમની કોષ દિવાલ છોડના કોષની દિવાલ જેવી હોય છે. તે અભેદ્ય છે: તેના દ્વારા, પોષક તત્વો મુક્તપણે કોષમાં જાય છે, અને મેટાબોલિક ઉત્પાદનો પર્યાવરણમાં બહાર નીકળી જાય છે. ઘણીવાર, બેક્ટેરિયા સેલ દિવાલની ટોચ પર લાળનું વધારાનું રક્ષણાત્મક સ્તર ઉત્પન્ન કરે છે - એક કેપ્સ્યુલ. કેપ્સ્યુલની જાડાઈ કોષના વ્યાસ કરતા ઘણી ગણી વધારે હોઈ શકે છે, પરંતુ તે ખૂબ નાની પણ હોઈ શકે છે. કેપ્સ્યુલ કોષનો આવશ્યક ભાગ નથી; તે બેક્ટેરિયા પોતાને જે પરિસ્થિતિઓમાં શોધે છે તેના આધારે રચાય છે. તે બેક્ટેરિયાને સુકાઈ જવાથી બચાવે છે.

કેટલાક બેક્ટેરિયાની સપાટી પર લાંબી ફ્લેગેલા (એક, બે અથવા ઘણી) અથવા ટૂંકી પાતળી વિલી હોય છે. ફ્લેજેલાની લંબાઈ બેક્ટેરિયમના શરીરના કદ કરતાં ઘણી ગણી વધારે હોઈ શકે છે. બેક્ટેરિયા ફ્લેગેલા અને વિલીની મદદથી આગળ વધે છે.

આંતરિક માળખું

બેક્ટેરિયલ કોષની અંદર ગાઢ, સ્થિર સાયટોપ્લાઝમ હોય છે. તેની એક સ્તરવાળી રચના છે, ત્યાં કોઈ શૂન્યાવકાશ નથી, તેથી વિવિધ પ્રોટીન (એન્ઝાઇમ્સ) અને અનામત પોષક તત્વો સાયટોપ્લાઝમના જ પદાર્થમાં સ્થિત છે. બેક્ટેરિયલ કોષોમાં ન્યુક્લિયસ હોતું નથી. વારસાગત માહિતી ધરાવતો પદાર્થ તેમના કોષના મધ્ય ભાગમાં કેન્દ્રિત છે. બેક્ટેરિયા, - ન્યુક્લિક એસિડ - ડીએનએ. પરંતુ આ પદાર્થ ન્યુક્લિયસમાં બનતો નથી.

બેક્ટેરિયલ કોષની આંતરિક સંસ્થા જટિલ છે અને તેની પોતાની વિશિષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ છે. સાયટોપ્લાઝમ કોષની દિવાલથી સાયટોપ્લાઝમિક પટલ દ્વારા અલગ પડે છે. સાયટોપ્લાઝમમાં મુખ્ય પદાર્થ અથવા મેટ્રિક્સ, રાઈબોઝોમ્સ અને થોડી સંખ્યામાં પટલ રચનાઓ છે જે વિવિધ કાર્યો કરે છે (મિટોકોન્ડ્રિયાના એનાલોગ, એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ, ગોલ્ગી ઉપકરણ). બેક્ટેરિયલ કોશિકાઓના સાયટોપ્લાઝમમાં ઘણીવાર વિવિધ આકારો અને કદના ગ્રાન્યુલ્સ હોય છે. ગ્રાન્યુલ્સ સંયોજનોથી બનેલા હોઈ શકે છે જે ઊર્જા અને કાર્બનના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે. બેક્ટેરિયલ સેલમાં પણ ચરબીના ટીપાં જોવા મળે છે.

કોષના મધ્ય ભાગમાં, પરમાણુ પદાર્થ સ્થાનિક છે - ડીએનએ, જે પટલ દ્વારા સાયટોપ્લાઝમમાંથી સીમાંકિત નથી. આ ન્યુક્લિયસનું એનાલોગ છે - ન્યુક્લિયોઇડ. ન્યુક્લિયોઇડમાં પટલ, ન્યુક્લિયોલસ અથવા રંગસૂત્રોનો સમૂહ હોતો નથી.

ખાવાની પદ્ધતિઓ

બેક્ટેરિયામાં ખોરાક આપવાની વિવિધ પદ્ધતિઓ હોય છે. તેમની વચ્ચે ઓટોટ્રોફ્સ અને હેટરોટ્રોફ્સ છે. ઓટોટ્રોફ્સ એવા સજીવો છે જે તેમના પોષણ માટે સ્વતંત્ર રીતે કાર્બનિક પદાર્થો ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ છે.

છોડને નાઇટ્રોજનની જરૂર હોય છે, પરંતુ તે હવામાંથી નાઇટ્રોજનને શોષી શકતા નથી. કેટલાક બેક્ટેરિયા હવામાં નાઇટ્રોજનના અણુઓને અન્ય પરમાણુઓ સાથે જોડે છે, જેના પરિણામે છોડને ઉપલબ્ધ પદાર્થો મળે છે.

આ બેક્ટેરિયા યુવાન મૂળના કોષોમાં સ્થાયી થાય છે, જે મૂળ પર જાડું થવું તરફ દોરી જાય છે, જેને નોડ્યુલ્સ કહેવાય છે. આવા નોડ્યુલ્સ ફળી પરિવારના છોડ અને કેટલાક અન્ય છોડના મૂળ પર રચાય છે.

મૂળ બેક્ટેરિયાને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પ્રદાન કરે છે, અને બેક્ટેરિયા મૂળને નાઇટ્રોજન ધરાવતા પદાર્થો પ્રદાન કરે છે જે છોડ દ્વારા શોષી શકાય છે. તેમનો સહવાસ પરસ્પર ફાયદાકારક છે.

છોડના મૂળ ઘણા બધા કાર્બનિક પદાર્થો (ખાંડ, એમિનો એસિડ અને અન્ય) સ્ત્રાવ કરે છે જે બેક્ટેરિયા ખોરાક લે છે. તેથી, ખાસ કરીને ઘણા બેક્ટેરિયા મૂળની આસપાસના માટીના સ્તરમાં સ્થાયી થાય છે. આ બેક્ટેરિયા મૃત છોડના કાટમાળને છોડ માટે ઉપલબ્ધ પદાર્થોમાં રૂપાંતરિત કરે છે. માટીના આ સ્તરને રાઇઝોસ્ફિયર કહેવામાં આવે છે.

રુટ પેશીઓમાં નોડ્યુલ બેક્ટેરિયાના પ્રવેશ વિશે ઘણી પૂર્વધારણાઓ છે:

• એપિડર્મલ અને કોર્ટેક્સ પેશીઓને નુકસાન દ્વારા;
• મૂળ વાળ દ્વારા;
• માત્ર યુવાન કોષ પટલ દ્વારા;
• પેક્ટિનોલિટીક ઉત્સેચકો ઉત્પન્ન કરતા સાથી બેક્ટેરિયા માટે આભાર;
• ટ્રિપ્ટોફનમાંથી બી-ઇન્ડોલેસેટિક એસિડના સંશ્લેષણની ઉત્તેજનાને કારણે, હંમેશા છોડના મૂળ સ્ત્રાવમાં હાજર હોય છે.

રુટ પેશીઓમાં નોડ્યુલ બેક્ટેરિયાના પરિચયની પ્રક્રિયામાં બે તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:

• મૂળ વાળનો ચેપ;
• નોડ્યુલ રચનાની પ્રક્રિયા.

મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, આક્રમણ કરનાર કોષ સક્રિય રીતે ગુણાકાર કરે છે, કહેવાતા ચેપના થ્રેડો બનાવે છે અને, આવા થ્રેડોના સ્વરૂપમાં, છોડની પેશીઓમાં જાય છે. ચેપ થ્રેડમાંથી ઉદ્ભવતા નોડ્યુલ બેક્ટેરિયા યજમાન પેશીઓમાં ગુણાકાર કરવાનું ચાલુ રાખે છે.

નોડ્યુલ બેક્ટેરિયાના ઝડપથી ગુણાકાર કરતા કોષોથી ભરેલા છોડના કોષો ઝડપથી વિભાજીત થવા લાગે છે. લીગ્યુમ પ્લાન્ટના મૂળ સાથે યુવાન નોડ્યુલનું જોડાણ વેસ્ક્યુલર-તંતુમય બંડલ્સને આભારી છે. કાર્યના સમયગાળા દરમિયાન, નોડ્યુલ્સ સામાન્ય રીતે ગાઢ હોય છે. શ્રેષ્ઠ પ્રવૃત્તિ થાય ત્યાં સુધીમાં, નોડ્યુલ્સ ગુલાબી રંગ પ્રાપ્ત કરે છે (લેહેમોગ્લોબિન રંગદ્રવ્યને આભારી). ફક્ત તે બેક્ટેરિયા કે જેમાં લેગેમોગ્લોબિન હોય છે તે નાઇટ્રોજનને ઠીક કરવામાં સક્ષમ છે.

નોડ્યુલ બેક્ટેરિયા જમીનના હેક્ટર દીઠ દસ અને સેંકડો કિલોગ્રામ નાઇટ્રોજન ખાતર બનાવે છે.

ચયાપચય

બેક્ટેરિયા તેમના ચયાપચયમાં એકબીજાથી અલગ છે. કેટલાકમાં તે ઓક્સિજનની ભાગીદારી સાથે થાય છે, અન્યમાં - તેના વિના.

મોટાભાગના બેક્ટેરિયા તૈયાર કાર્બનિક પદાર્થો પર ખોરાક લે છે. તેમાંથી માત્ર થોડા જ (વાદળી-લીલા, અથવા સાયનોબેક્ટેરિયા) અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી કાર્બનિક પદાર્થો બનાવવા માટે સક્ષમ છે. તેઓએ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ઓક્સિજનના સંચયમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી હતી.

બેક્ટેરિયા બહારથી પદાર્થોને શોષી લે છે, તેમના પરમાણુઓને ટુકડાઓમાં ફાડી નાખે છે, આ ભાગોમાંથી તેમના શેલને ભેગા કરે છે અને તેમની સામગ્રીને ફરીથી ભરે છે (આ રીતે તેઓ વધે છે), અને બિનજરૂરી અણુઓને બહાર ફેંકી દે છે. બેક્ટેરિયમનું શેલ અને પટલ તેને માત્ર જરૂરી પદાર્થોને જ શોષી શકે છે.

જો બેક્ટેરિયલ શેલ અને પટલ સંપૂર્ણપણે અભેદ્ય હોય, તો કોઈ પણ પદાર્થ કોષમાં પ્રવેશી શકશે નહીં. જો તેઓ તમામ પદાર્થો માટે અભેદ્ય હતા, તો કોષની સામગ્રીઓ માધ્યમ સાથે ભળી જશે - તે ઉકેલ જેમાં બેક્ટેરિયમ રહે છે. જીવવા માટે, બેક્ટેરિયાને શેલની જરૂર છે જે જરૂરી પદાર્થોને પસાર થવા દે છે, પરંતુ બિનજરૂરી પદાર્થોને નહીં.

બેક્ટેરિયમ તેની નજીક સ્થિત પોષક તત્વોને શોષી લે છે. આગળ શું થશે? જો તે સ્વતંત્ર રીતે આગળ વધી શકે છે (ફ્લેગેલમને ખસેડીને અથવા લાળને પાછળ ધકેલીને), તો તે જરૂરી પદાર્થો ન મળે ત્યાં સુધી તે આગળ વધે છે.

જો તે ખસેડી શકતું નથી, તો તે પ્રસરણ સુધી રાહ જુએ છે (એક પદાર્થના પરમાણુઓની અન્ય પદાર્થના અણુઓની ગીચ ઝાડીમાં પ્રવેશવાની ક્ષમતા) તેના માટે જરૂરી પરમાણુઓ લાવે છે.

બેક્ટેરિયા, સુક્ષ્મસજીવોના અન્ય જૂથો સાથે મળીને પ્રચંડ રાસાયણિક કાર્ય કરે છે. વિવિધ સંયોજનોને રૂપાંતરિત કરીને, તેઓ તેમના જીવન માટે જરૂરી ઊર્જા અને પોષક તત્વો મેળવે છે. મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ, ઊર્જા મેળવવાની પદ્ધતિઓ અને તેમના શરીરના પદાર્થો બનાવવા માટે સામગ્રીની જરૂરિયાત બેક્ટેરિયામાં વૈવિધ્યસભર છે.

અન્ય બેક્ટેરિયા અકાર્બનિક સંયોજનોના ખર્ચે શરીરમાં કાર્બનિક પદાર્થોના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી કાર્બન માટેની તેમની તમામ જરૂરિયાતોને સંતોષે છે. તેમને ઓટોટ્રોફ કહેવામાં આવે છે. ઓટોટ્રોફિક બેક્ટેરિયા અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી કાર્બનિક પદાર્થોનું સંશ્લેષણ કરવામાં સક્ષમ છે. તેમની વચ્ચે છે:

કેમોસિન્થેસિસ

તેજસ્વી ઉર્જાનો ઉપયોગ એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે, પરંતુ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાંથી કાર્બનિક પદાર્થો બનાવવાનો એકમાત્ર રસ્તો નથી. બેક્ટેરિયા જાણીતા છે જે આવા સંશ્લેષણ માટે ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે સૂર્યપ્રકાશનો ઉપયોગ કરતા નથી, પરંતુ કેટલાક અકાર્બનિક સંયોજનોના ઓક્સિડેશન દરમિયાન સજીવોના કોષોમાં ઉત્પન્ન થતા રાસાયણિક બંધનોની ઊર્જા - હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, સલ્ફર, એમોનિયા, હાઇડ્રોજન, નાઈટ્રિક એસિડ, ફેરસ સંયોજનો. આયર્ન અને મેંગેનીઝ. તેઓ આ રાસાયણિક ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને બનેલા કાર્બનિક પદાર્થોનો ઉપયોગ તેમના શરીરના કોષો બનાવવા માટે કરે છે. તેથી, આ પ્રક્રિયાને કેમોસિન્થેસિસ કહેવામાં આવે છે.

કીમોસિન્થેટિક સુક્ષ્મસજીવોનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ જૂથ નાઈટ્રિફાઈંગ બેક્ટેરિયા છે. આ બેક્ટેરિયા જમીનમાં રહે છે અને નાઈટ્રિક એસિડમાં કાર્બનિક અવશેષોના સડો દરમિયાન રચાયેલા એમોનિયાને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. બાદમાં જમીનના ખનિજ સંયોજનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, નાઈટ્રિક એસિડના ક્ષારમાં ફેરવાય છે. આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે.

આયર્ન બેક્ટેરિયા ફેરસ આયર્નને ઓક્સાઇડ આયર્નમાં રૂપાંતરિત કરે છે. પરિણામી આયર્ન હાઇડ્રોક્સાઇડ સ્થાયી થાય છે અને કહેવાતા બોગ આયર્ન ઓર બનાવે છે.

કેટલાક સુક્ષ્મસજીવો મોલેક્યુલર હાઇડ્રોજનના ઓક્સિડેશનને કારણે અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેનાથી પોષણની ઓટોટ્રોફિક પદ્ધતિ પૂરી પાડે છે.

હાઇડ્રોજન બેક્ટેરિયાની લાક્ષણિકતા એ છે કે જ્યારે કાર્બનિક સંયોજનો અને હાઇડ્રોજનની ગેરહાજરી પૂરી પાડવામાં આવે ત્યારે હેટરોટ્રોફિક જીવનશૈલીમાં સ્વિચ કરવાની ક્ષમતા છે.

આમ, કીમોઓટોટ્રોફ એ લાક્ષણિક ઓટોટ્રોફ છે, કારણ કે તેઓ સ્વતંત્ર રીતે અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી જરૂરી કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ કરે છે, અને તેમને હેટરોટ્રોફ્સ જેવા અન્ય સજીવોમાંથી તૈયાર-બનાવતા નથી. કેમોઓટોટ્રોફિક બેક્ટેરિયા ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે પ્રકાશથી સંપૂર્ણ સ્વતંત્રતામાં ફોટોટ્રોફિક છોડથી અલગ પડે છે.

બેક્ટેરિયલ પ્રકાશસંશ્લેષણ

કેટલાક રંગદ્રવ્ય ધરાવતા સલ્ફર બેક્ટેરિયા (જાંબલી, લીલો), જેમાં ચોક્કસ રંગદ્રવ્યો હોય છે - બેક્ટેરિયોક્લોરોફિલ્સ, સૌર ઊર્જાને શોષવામાં સક્ષમ હોય છે, જેની મદદથી તેમના શરીરમાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ તૂટી જાય છે અને સંબંધિત સંયોજનોને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે હાઇડ્રોજન પરમાણુ મુક્ત કરે છે. આ પ્રક્રિયા પ્રકાશસંશ્લેષણ સાથે ઘણી સામ્યતા ધરાવે છે અને માત્ર એટલો જ અલગ છે કે જાંબલી અને લીલા બેક્ટેરિયામાં હાઇડ્રોજન દાતા હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ (ક્યારેક કાર્બોક્સિલિક એસિડ) છે અને લીલા છોડમાં તે પાણી છે. આ બંનેમાં, શોષિત સૌર કિરણોની ઊર્જાને કારણે હાઇડ્રોજનનું વિભાજન અને સ્થાનાંતરણ થાય છે.

આ બેક્ટેરિયલ પ્રકાશસંશ્લેષણ, જે ઓક્સિજનના પ્રકાશન વિના થાય છે, તેને ફોટોરેડક્શન કહેવામાં આવે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું ફોટોરેડક્શન પાણીમાંથી નહીં, પરંતુ હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડમાંથી હાઇડ્રોજનના ટ્રાન્સફર સાથે સંકળાયેલું છે:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

ગ્રહોના ધોરણે રસાયણસંશ્લેષણ અને બેક્ટેરિયલ પ્રકાશસંશ્લેષણનું જૈવિક મહત્વ પ્રમાણમાં નાનું છે. માત્ર કેમોસિન્થેટિક બેક્ટેરિયા પ્રકૃતિમાં સલ્ફર સાયકલિંગની પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સલ્ફ્યુરિક એસિડ ક્ષારના સ્વરૂપમાં લીલા છોડ દ્વારા શોષાય છે, સલ્ફર ઘટે છે અને પ્રોટીન પરમાણુઓનો ભાગ બને છે. વધુમાં, જ્યારે મૃત છોડ અને પ્રાણીઓના અવશેષો પુટ્રેફેક્ટિવ બેક્ટેરિયા દ્વારા નાશ પામે છે, ત્યારે સલ્ફર હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડના સ્વરૂપમાં મુક્ત થાય છે, જે સલ્ફર બેક્ટેરિયા દ્વારા મુક્ત સલ્ફર (અથવા સલ્ફ્યુરિક એસિડ) માટે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે, જે જમીનમાં સલ્ફાઇટ્સ બનાવે છે જે છોડ માટે સુલભ છે. નાઇટ્રોજન અને સલ્ફર ચક્રમાં કીમો- અને ફોટોઓટોટ્રોફિક બેક્ટેરિયા આવશ્યક છે.

સ્પોર્યુલેશન

બીજકણ બેક્ટેરિયલ કોષની અંદર રચાય છે. સ્પોર્યુલેશનની પ્રક્રિયા દરમિયાન, બેક્ટેરિયલ કોષ સંખ્યાબંધ બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે. તેમાં મુક્ત પાણીનું પ્રમાણ ઘટે છે અને એન્ઝાઈમેટિક પ્રવૃત્તિ ઘટે છે. આ બિનતરફેણકારી પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ (ઉચ્ચ તાપમાન, ઉચ્ચ મીઠાની સાંદ્રતા, સૂકવણી, વગેરે) માટે બીજકણના પ્રતિકારની ખાતરી કરે છે. સ્પોર્યુલેશન એ બેક્ટેરિયાના માત્ર એક નાના જૂથની લાક્ષણિકતા છે.

બીજકણ એ બેક્ટેરિયાના જીવન ચક્રમાં વૈકલ્પિક તબક્કો છે. સ્પોર્યુલેશન માત્ર પોષક તત્વોની અછત અથવા મેટાબોલિક ઉત્પાદનોના સંચયથી શરૂ થાય છે. બીજકણના સ્વરૂપમાં બેક્ટેરિયા લાંબા સમય સુધી નિષ્ક્રિય રહી શકે છે. બેક્ટેરિયાના બીજકણ લાંબા સમય સુધી ઉકળતા અને ખૂબ લાંબા સમય સુધી ઠંડકનો સામનો કરી શકે છે. જ્યારે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ થાય છે, ત્યારે બીજકણ અંકુરિત થાય છે અને સધ્ધર બને છે. બેક્ટેરિયલ બીજકણ પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં ટકી રહેવા માટેનું અનુકૂલન છે.

પ્રજનન

બેક્ટેરિયા એક કોષને બે ભાગમાં વિભાજીત કરીને પ્રજનન કરે છે. ચોક્કસ કદ સુધી પહોંચ્યા પછી, બેક્ટેરિયમ બે સમાન બેક્ટેરિયામાં વિભાજિત થાય છે. પછી તેમાંથી દરેક ખવડાવવાનું શરૂ કરે છે, વધે છે, વિભાજિત થાય છે અને તેથી વધુ.

કોષના વિસ્તરણ પછી, ટ્રાંસવર્સ સેપ્ટમ ધીમે ધીમે રચાય છે, અને પછી પુત્રી કોષો અલગ પડે છે; ઘણા બેક્ટેરિયામાં, અમુક પરિસ્થિતિઓમાં, વિભાજન પછી, કોષો લાક્ષણિક જૂથોમાં જોડાયેલા રહે છે. આ કિસ્સામાં, ડિવિઝન પ્લેનની દિશા અને વિભાગોની સંખ્યાના આધારે, વિવિધ આકારો ઉત્પન્ન થાય છે. બેક્ટેરિયામાં અપવાદ તરીકે ઉભરતા દ્વારા પ્રજનન થાય છે.

અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં, ઘણા બેક્ટેરિયામાં કોષ વિભાજન દર 20-30 મિનિટે થાય છે. આવા ઝડપી પ્રજનન સાથે, 5 દિવસમાં એક બેક્ટેરિયમનું સંતાન એક સમૂહ બનાવી શકે છે જે તમામ સમુદ્રો અને મહાસાગરોને ભરી શકે છે. એક સરળ ગણતરી બતાવે છે કે દરરોજ 72 પેઢીઓ (720,000,000,000,000,000,000 કોષો) બની શકે છે. જો વજનમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે તો - 4720 ટન. જો કે, પ્રકૃતિમાં આવું થતું નથી, કારણ કે મોટાભાગના બેક્ટેરિયા સૂર્યપ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ ઝડપથી મૃત્યુ પામે છે, સૂકાઈ જાય છે, ખોરાકની અછત, 65-100ºC સુધી ગરમ થાય છે, જાતિઓ વચ્ચેના સંઘર્ષના પરિણામે, વગેરે.

બેક્ટેરિયમ (1), પૂરતો ખોરાક શોષી લે છે, કદમાં વધારો કરે છે (2) અને પ્રજનન (કોષ વિભાજન) માટે તૈયાર થવાનું શરૂ કરે છે. તેનું ડીએનએ (બેક્ટેરિયમમાં ડીએનએ પરમાણુ રિંગમાં બંધ હોય છે) બમણું થાય છે (બેક્ટેરિયમ આ પરમાણુની નકલ બનાવે છે). બંને ડીએનએ અણુઓ (3,4) પોતાને બેક્ટેરિયમની દીવાલ સાથે જોડાયેલા જણાય છે અને જેમ જેમ બેક્ટેરિયમ લંબાય છે તેમ તેમ અલગ થઈ જાય છે (5,6). પ્રથમ ન્યુક્લિયોટાઇડ વિભાજિત થાય છે, પછી સાયટોપ્લાઝમ.

બે ડીએનએ અણુઓના વિચલન પછી, બેક્ટેરિયમ પર એક સંકોચન દેખાય છે, જે ધીમે ધીમે બેક્ટેરિયમના શરીરને બે ભાગોમાં વિભાજિત કરે છે, જેમાંના દરેકમાં ડીએનએ પરમાણુ (7) હોય છે.

એવું બને છે (બેસિલસ સબટિલિસમાં) કે બે બેક્ટેરિયા એકસાથે વળગી રહે છે અને તેમની વચ્ચે એક પુલ બને છે (1,2).

જમ્પર ડીએનએને એક બેક્ટેરિયમમાંથી બીજામાં પરિવહન કરે છે (3). એકવાર એક બેક્ટેરિયમમાં, ડીએનએ પરમાણુઓ એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, કેટલીક જગ્યાએ એક સાથે વળગી રહે છે (4), અને પછી વિભાગો (5) વિનિમય કરે છે.

પ્રકૃતિમાં બેક્ટેરિયાની ભૂમિકા

ગાયરે

પ્રકૃતિમાં પદાર્થોના સામાન્ય ચક્રમાં બેક્ટેરિયા એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ કડી છે. છોડ જમીનમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, પાણી અને ખનિજ ક્ષારમાંથી જટિલ કાર્બનિક પદાર્થો બનાવે છે. આ પદાર્થો મૃત ફૂગ, છોડ અને પ્રાણીઓના શબ સાથે જમીનમાં પાછા ફરે છે. બેક્ટેરિયા જટિલ પદાર્થોને સરળ પદાર્થોમાં તોડી નાખે છે, જે પછી છોડ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે.

બેક્ટેરિયા મૃત છોડ અને પ્રાણીઓના મૃતદેહોના જટિલ કાર્બનિક પદાર્થો, જીવંત જીવોના ઉત્સર્જન અને વિવિધ કચરાનો નાશ કરે છે. આ કાર્બનિક પદાર્થોને ખવડાવવાથી, સેપ્રોફિટિક સડતા બેક્ટેરિયા તેમને હ્યુમસમાં ફેરવે છે. આ આપણા ગ્રહની એક પ્રકારની ઓર્ડરલી છે. આમ, બેક્ટેરિયા પ્રકૃતિમાં પદાર્થોના ચક્રમાં સક્રિયપણે ભાગ લે છે.

માટીની રચના

કારણ કે બેક્ટેરિયા લગભગ દરેક જગ્યાએ વિતરિત થાય છે અને વિશાળ સંખ્યામાં જોવા મળે છે, તેઓ મોટે ભાગે પ્રકૃતિમાં થતી વિવિધ પ્રક્રિયાઓ નક્કી કરે છે. પાનખરમાં, ઝાડ અને ઝાડીઓના પાંદડા પડી જાય છે, જમીનની ઉપરના ઘાસની ડાળીઓ મરી જાય છે, જૂની શાખાઓ પડી જાય છે અને સમયાંતરે જૂના ઝાડની ડાળીઓ પડી જાય છે. આ બધું ધીમે ધીમે હ્યુમસમાં ફેરવાય છે. 1 સેમી 3 માં. જંગલની જમીનની સપાટીના સ્તરમાં અનેક પ્રજાતિઓના લાખો સેપ્રોફિટિક માટીના બેક્ટેરિયા હોય છે. આ બેક્ટેરિયા હ્યુમસને વિવિધ ખનિજોમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે છોડના મૂળ દ્વારા જમીનમાંથી શોષી શકાય છે.

કેટલાક માટીના બેક્ટેરિયા હવામાંથી નાઇટ્રોજનને શોષી લેવામાં સક્ષમ હોય છે, તેનો ઉપયોગ મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે. આ નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ બેક્ટેરિયા સ્વતંત્ર રીતે જીવે છે અથવા લીગના છોડના મૂળમાં સ્થાયી થાય છે. કઠોળના મૂળમાં પ્રવેશ્યા પછી, આ બેક્ટેરિયા મૂળ કોષોના વિકાસ અને તેના પર નોડ્યુલ્સની રચનાનું કારણ બને છે.

આ બેક્ટેરિયા નાઇટ્રોજન સંયોજનો ઉત્પન્ન કરે છે જે છોડ વાપરે છે. બેક્ટેરિયા છોડમાંથી કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અને ખનિજ ક્ષાર મેળવે છે. આમ, કઠોળના છોડ અને નોડ્યુલ બેક્ટેરિયા વચ્ચે ગાઢ સંબંધ છે, જે એક અને બીજા જીવતંત્ર બંને માટે ફાયદાકારક છે. આ ઘટનાને સિમ્બાયોસિસ કહેવામાં આવે છે.

નોડ્યુલ બેક્ટેરિયા સાથે સિમ્બાયોસિસ માટે આભાર, લીલી છોડ જમીનને નાઇટ્રોજનથી સમૃદ્ધ બનાવે છે, ઉપજ વધારવામાં મદદ કરે છે.

પ્રકૃતિમાં વિતરણ

સુક્ષ્મસજીવો સર્વવ્યાપક છે. સક્રિય જ્વાળામુખીના ખાડો અને વિસ્ફોટ થયેલા અણુ બોમ્બના કેન્દ્રમાં નાના વિસ્તારો એકમાત્ર અપવાદ છે. ન તો એન્ટાર્કટિકાનું નીચું તાપમાન, ન તો ગીઝરના ઉકળતા પ્રવાહો, ન મીઠાના પૂલમાં સંતૃપ્ત મીઠાના દ્રાવણ, ન તો પર્વત શિખરોનું મજબૂત ઇન્સોલેશન, ન તો પરમાણુ રિએક્ટરનું કઠોર ઇરેડિયેશન માઇક્રોફ્લોરાના અસ્તિત્વ અને વિકાસમાં દખલ કરે છે. બધા જીવો સતત સુક્ષ્મસજીવો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ઘણીવાર માત્ર તેમના ભંડાર જ નહીં, પરંતુ તેમના વિતરકો પણ હોય છે. સુક્ષ્મસજીવો આપણા ગ્રહના વતની છે, સક્રિયપણે સૌથી અવિશ્વસનીય કુદરતી સબસ્ટ્રેટનું અન્વેષણ કરે છે.

માટી માઇક્રોફ્લોરા

જમીનમાં બેક્ટેરિયાની સંખ્યા અત્યંત મોટી છે - ગ્રામ દીઠ સેંકડો લાખો અને અબજો વ્યક્તિઓ. તેમાંથી પાણી અને હવા કરતાં જમીનમાં ઘણું બધું છે. જમીનમાં બેક્ટેરિયાની કુલ સંખ્યા બદલાય છે. બેક્ટેરિયાની સંખ્યા જમીનના પ્રકાર, તેમની સ્થિતિ અને સ્તરોની ઊંડાઈ પર આધારિત છે.

માટીના કણોની સપાટી પર, સુક્ષ્મસજીવો નાના માઇક્રોકોલોનીઓમાં સ્થિત છે (દરેક 20-100 કોષો). તેઓ મોટાભાગે કાર્બનિક પદાર્થોના જાડા ઝુંડમાં, જીવંત અને મૃત્યુ પામેલા છોડના મૂળમાં, પાતળા રુધિરકેશિકાઓમાં અને અંદરના ગઠ્ઠોમાં વિકાસ પામે છે.

માટીનો માઇક્રોફલોરા ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે. અહીં બેક્ટેરિયાના વિવિધ શારીરિક જૂથો છે: પ્યુટ્રેફેક્શન બેક્ટેરિયા, નાઇટ્રિફાઇંગ બેક્ટેરિયા, નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ બેક્ટેરિયા, સલ્ફર બેક્ટેરિયા, વગેરે. તેમાંથી એરોબ અને એનારોબ, બીજકણ અને બિન-બીજકણ સ્વરૂપો છે. માઈક્રોફ્લોરા એ જમીનની રચનાના પરિબળોમાંનું એક છે.

જમીનમાં સુક્ષ્મસજીવોના વિકાસનો વિસ્તાર જીવંત છોડના મૂળને અડીને આવેલો વિસ્તાર છે. તેને રાઇઝોસ્ફિયર કહેવામાં આવે છે, અને તેમાં રહેલા સુક્ષ્મસજીવોની સંપૂર્ણતાને રાઇઝોસ્ફિયર માઇક્રોફ્લોરા કહેવામાં આવે છે.

જળાશયોના માઇક્રોફલોરા

પાણી એ કુદરતી વાતાવરણ છે જ્યાં સુક્ષ્મસજીવો મોટી સંખ્યામાં વિકસે છે. તેમાંનો મોટો ભાગ જમીનમાંથી પાણીમાં પ્રવેશ કરે છે. એક પરિબળ જે પાણીમાં બેક્ટેરિયાની સંખ્યા અને તેમાં પોષક તત્વોની હાજરી નક્કી કરે છે. સૌથી સ્વચ્છ પાણી આર્ટીશિયન કુવાઓ અને ઝરણાઓમાંથી આવે છે. ખુલ્લા જળાશયો અને નદીઓ બેક્ટેરિયાથી સમૃદ્ધ છે. બેક્ટેરિયાની સૌથી વધુ સંખ્યા કિનારાની નજીક, પાણીની સપાટીના સ્તરોમાં જોવા મળે છે. જેમ જેમ તમે કિનારાથી દૂર જાઓ છો અને ઊંડાઈમાં વધારો કરો છો તેમ બેક્ટેરિયાની સંખ્યા ઘટતી જાય છે.

સ્વચ્છ પાણીમાં પ્રતિ મિલીલીટર 100-200 બેક્ટેરિયા હોય છે, અને પ્રદૂષિત પાણીમાં 100-300 હજાર કે તેથી વધુ હોય છે. નીચેના કાદવમાં ઘણા બેક્ટેરિયા હોય છે, ખાસ કરીને સપાટીના સ્તરમાં, જ્યાં બેક્ટેરિયા એક ફિલ્મ બનાવે છે. આ ફિલ્મમાં ઘણાં બધાં સલ્ફર અને આયર્ન બેક્ટેરિયા હોય છે, જે હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડને સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે અને તેથી માછલીઓને મરતા અટકાવે છે. કાંપમાં બીજકણ-બેરિંગ સ્વરૂપો વધુ છે, જ્યારે બિન-બીજકણ-બેરિંગ સ્વરૂપો પાણીમાં પ્રબળ છે.

પ્રજાતિઓની રચનાના સંદર્ભમાં, પાણીનો માઇક્રોફલોરા જમીનના માઇક્રોફલોરા જેવો જ છે, પરંતુ તેના ચોક્કસ સ્વરૂપો પણ છે. પાણીમાં પ્રવેશતા વિવિધ કચરાને નષ્ટ કરીને, સૂક્ષ્મજીવો ધીમે ધીમે પાણીના કહેવાતા જૈવિક શુદ્ધિકરણને હાથ ધરે છે.

એર માઇક્રોફ્લોરા

હવાના માઇક્રોફલોરા માટી અને પાણીના માઇક્રોફલોરા કરતાં ઓછા અસંખ્ય છે. બેક્ટેરિયા ધૂળ સાથે હવામાં ઉગે છે, થોડા સમય માટે ત્યાં રહી શકે છે, અને પછી પૃથ્વીની સપાટી પર સ્થાયી થઈ શકે છે અને પોષણના અભાવે અથવા અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોના પ્રભાવ હેઠળ મૃત્યુ પામે છે. હવામાં રહેલા સુક્ષ્મસજીવોની સંખ્યા ભૌગોલિક ક્ષેત્ર, ભૂપ્રદેશ, વર્ષનો સમય, ધૂળનું પ્રદૂષણ વગેરે પર આધાર રાખે છે. ધૂળનો દરેક સ્પેક સૂક્ષ્મજીવોનું વાહક છે. મોટાભાગના બેક્ટેરિયા ઔદ્યોગિક સાહસોની ઉપરની હવામાં હોય છે. ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં હવા સ્વચ્છ છે. સૌથી સ્વચ્છ હવા જંગલો, પર્વતો અને બરફીલા વિસ્તારોમાં છે. હવાના ઉપરના સ્તરોમાં ઓછા સૂક્ષ્મજીવાણુઓ હોય છે. હવાના માઇક્રોફ્લોરામાં ઘણા રંગદ્રવ્ય અને બીજકણ ધરાવતા બેક્ટેરિયા હોય છે, જે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો માટે અન્ય કરતા વધુ પ્રતિરોધક હોય છે.

માનવ શરીરના માઇક્રોફ્લોરા

માનવ શરીર, સંપૂર્ણ સ્વસ્થ પણ, હંમેશા માઇક્રોફ્લોરાનું વાહક છે. જ્યારે માનવ શરીર હવા અને માટીના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે વિવિધ સુક્ષ્મસજીવો, જેમાં પેથોજેનિક (ટેટાનસ બેસિલી, ગેસ ગેંગ્રીન, વગેરે)નો સમાવેશ થાય છે, કપડાં અને ત્વચા પર સ્થાયી થાય છે. માનવ શરીરના સૌથી વધુ વારંવાર ખુલ્લા ભાગો દૂષિત છે. ઇ. કોલી અને સ્ટેફાયલોકોસી હાથ પર જોવા મળે છે. મૌખિક પોલાણમાં 100 થી વધુ પ્રકારના સૂક્ષ્મજીવાણુઓ છે. મોં, તેના તાપમાન, ભેજ અને પોષક અવશેષો સાથે, સુક્ષ્મસજીવોના વિકાસ માટે ઉત્તમ વાતાવરણ છે.

પેટમાં એસિડિક પ્રતિક્રિયા હોય છે, તેથી તેમાંના મોટાભાગના સુક્ષ્મસજીવો મૃત્યુ પામે છે. નાના આંતરડામાંથી શરૂ કરીને, પ્રતિક્રિયા આલ્કલાઇન બને છે, એટલે કે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓ માટે અનુકૂળ. મોટા આંતરડામાં માઇક્રોફ્લોરા ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે. દરેક પુખ્ત દરરોજ લગભગ 18 અબજ બેક્ટેરિયા મળમૂત્રમાં ઉત્સર્જન કરે છે, એટલે કે. વિશ્વના લોકો કરતાં વધુ વ્યક્તિઓ.

આંતરિક અવયવો કે જે બાહ્ય વાતાવરણ સાથે જોડાયેલા નથી (મગજ, હૃદય, યકૃત, મૂત્રાશય, વગેરે) સામાન્ય રીતે સૂક્ષ્મજીવાણુઓથી મુક્ત હોય છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓ ફક્ત માંદગી દરમિયાન જ આ અંગોમાં પ્રવેશ કરે છે.

પદાર્થોના ચક્રમાં બેક્ટેરિયા

સામાન્ય રીતે સુક્ષ્મસજીવો અને ખાસ કરીને બેક્ટેરિયા પૃથ્વી પરના પદાર્થોના જૈવિક રીતે મહત્વપૂર્ણ ચક્રમાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે, રાસાયણિક પરિવર્તન કરે છે જે છોડ અથવા પ્રાણીઓ માટે સંપૂર્ણપણે અગમ્ય હોય છે. તત્વોના ચક્રના વિવિધ તબક્કાઓ વિવિધ પ્રકારના સજીવો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. સજીવોના દરેક વ્યક્તિગત જૂથનું અસ્તિત્વ અન્ય જૂથો દ્વારા કરવામાં આવતા તત્વોના રાસાયણિક પરિવર્તન પર આધારિત છે.

નાઇટ્રોજન ચક્ર

નાઇટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોનું ચક્રીય રૂપાંતરણ વિવિધ પોષક જરૂરિયાતો સાથે બાયોસ્ફિયરના સજીવોને નાઇટ્રોજનના જરૂરી સ્વરૂપો પૂરા પાડવામાં પ્રાથમિક ભૂમિકા ભજવે છે. કુલ નાઇટ્રોજન ફિક્સેશનના 90% થી વધુ ચોક્કસ બેક્ટેરિયાની મેટાબોલિક પ્રવૃત્તિને કારણે છે.

કાર્બન ચક્ર

કાર્બનિક કાર્બનનું કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં જૈવિક રૂપાંતર, મોલેક્યુલર ઓક્સિજનના ઘટાડા સાથે, વિવિધ સુક્ષ્મસજીવોની સંયુક્ત ચયાપચયની પ્રવૃત્તિની જરૂર છે. ઘણા એરોબિક બેક્ટેરિયા કાર્બનિક પદાર્થોનું સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન કરે છે. એરોબિક પરિસ્થિતિઓમાં, કાર્બનિક સંયોજનો શરૂઆતમાં આથો દ્વારા તૂટી જાય છે, અને જો અકાર્બનિક હાઇડ્રોજન સ્વીકારનારાઓ (નાઈટ્રેટ, સલ્ફેટ અથવા CO 2 ) હાજર હોય તો આથોના કાર્બનિક અંતિમ ઉત્પાદનોને એનારોબિક શ્વસન દ્વારા વધુ ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે.

સલ્ફર ચક્ર

સલ્ફર મુખ્યત્વે દ્રાવ્ય સલ્ફેટ અથવા ઘટાડેલા કાર્બનિક સલ્ફર સંયોજનોના સ્વરૂપમાં જીવંત જીવો માટે ઉપલબ્ધ છે.

આયર્ન ચક્ર

કેટલાક તાજા પાણીના શરીરમાં ઘટેલા આયર્ન ક્ષારની ઊંચી સાંદ્રતા હોય છે. આવા સ્થળોએ, ચોક્કસ બેક્ટેરિયલ માઇક્રોફ્લોરા વિકસે છે - આયર્ન બેક્ટેરિયા, જે ઘટેલા આયર્નને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. તેઓ બોગ આયર્ન ઓર અને આયર્ન ક્ષારથી સમૃદ્ધ જળ સ્ત્રોતોની રચનામાં ભાગ લે છે.

બેક્ટેરિયા એ સૌથી પ્રાચીન સજીવો છે, જે લગભગ 3.5 અબજ વર્ષો પહેલા આર્ચીનમાં દેખાયા હતા. લગભગ 2.5 અબજ વર્ષો સુધી તેઓએ પૃથ્વી પર પ્રભુત્વ જમાવ્યું, બાયોસ્ફિયરની રચના કરી અને ઓક્સિજન વાતાવરણની રચનામાં ભાગ લીધો.

બેક્ટેરિયા એ સૌથી સરળ સંરચિત જીવંત સજીવોમાંનું એક છે (વાયરસ સિવાય). તેઓ પૃથ્વી પર દેખાતા પ્રથમ સજીવો હોવાનું માનવામાં આવે છે.