Bakterijų struktūra ir reikšmė. Bakterijų svarba gamtoje ir žmogaus gyvenime

„Bakterijų“ karalystę sudaro bakterijos ir melsvadumbliai, kurių bendras bruožas yra mažas dydis ir branduolio, atskirto membrana nuo citoplazmos, nebuvimas.

Kas yra bakterijos

Išvertus iš graikų kalbos „bakterion“ reiškia lazda. Dažniausiai mikrobai yra vienaląsčiai, plika akimi nematomi organizmai, kurie dauginasi dalijantis.

Kas juos atrado

Pirmą kartą olandų tyrinėtojui, gyvenusiam XVII amžiuje, Anthony Van Leeuwenhoekui savadarbiame mikroskope pavyko pamatyti mažiausius vienaląsčius organizmus. Jis pradėjo tyrinėti jį supantį pasaulį per padidinamąjį stiklą dirbdamas galanterijos parduotuvėje.

Anthony Van Leeuwenhoekas (1632–1723)

Vėliau Leeuwenhoekas sutelkė dėmesį į objektyvų, galinčių padidinti iki 300 kartų, gamybą. Juose jis tyrė mažiausius mikroorganizmus, aprašydamas gautą informaciją ir tai, ką pamatė, perkeldamas į popierių.

1676 m. Leeuwenhoekas atrado ir pateikė informaciją apie mikroskopines būtybes, kurias pavadino „gyvūnais“.

Ką jie valgo?

Mažiausi mikroorganizmai Žemėje egzistavo dar gerokai prieš žmonių atsiradimą. Jie yra visur paplitę, minta ekologišku maistu ir neorganinėmis medžiagomis.

Remiantis maistinių medžiagų asimiliacijos metodais, bakterijos dažniausiai skirstomos į autotrofines ir heterotrofines. Egzistavimui ir vystymuisi heterotrofai naudoja gyvų organizmų organinio skilimo atliekas.

Bakterijų atstovai

Biologai nustatė apie 2500 skirtingų bakterijų grupių.

Pagal formą jie skirstomi į:

• cocci, turintys sferinius kontūrus;
• bacilos – lazdelės formos;
• vibrionai, turintys kreives;
• spirilla – spiralės forma;
• streptokokai, sudaryti iš grandinių;
• stafilokokai, sudarantys į vynuoges panašias sankaupas.

Pagal poveikio žmogaus organizmui laipsnį prokariotai gali būti suskirstyti į:

• naudingas;
• kenksmingas.

Žmonėms pavojingi mikrobai yra stafilokokai ir streptokokai, sukeliantys pūlingas ligas.

Bifido ir acidophilus bakterijos laikomos naudingomis, stimuliuojančiomis imuninę sistemą ir apsaugančiomis virškinamąjį traktą.

Kaip dauginasi tikros bakterijos?

Visų tipų prokariotų dauginimasis vyksta daugiausia dalijantis, po to augant iki pradinio dydžio. Pasiekęs tam tikrą dydį, suaugęs mikroorganizmas skyla į dvi dalis.

Rečiau panašių vienaląsčių organizmų dauginimasis atliekamas pumpuravimo ir konjugacijos būdu. Ant motininio mikroorganizmo užauga iki keturių naujų ląstelių, po kurių miršta suaugusi.

Konjugacija laikoma paprasčiausiu seksualiniu procesu vienaląsčiuose organizmuose. Dažniausiai tokiu būdu dauginasi gyvūnų organizmuose gyvenančios bakterijos.

Bakterijų simbiontai

Mikroorganizmai, dalyvaujantys virškinimo procese žmogaus žarnyne, yra puikus simbiontų bakterijų pavyzdys. Simbiozę pirmasis atrado olandų mikrobiologas Martinas Willemas Beijerinckas. 1888 m. jis įrodė abipusiai naudingą vienaląsčių ir ankštinių augalų sambūvį.

Gyvendami šaknų sistemoje, simbiontai, mintantys angliavandeniais, aprūpina augalą atmosferos azotu. Taigi ankštiniai augalai padidina vaisingumą, nenualindami dirvožemio.

Yra daug sėkmingų simbiotinių pavyzdžių, susijusių su bakterijomis ir:

• asmuo;
• dumbliai;
• nariuotakojai;
• jūros gyvūnai.

Mikroskopiniai vienaląsčiai organizmai padeda žmogaus organizmo sistemoms, padeda išvalyti nuotekas, dalyvauja elementų cikle ir siekia bendrų tikslų.

Kodėl bakterijos klasifikuojamos į ypatingą karalystę?

Šie organizmai pasižymi mažu dydžiu, susiformavusio branduolio nebuvimu, išskirtine sandara. Todėl, nepaisant išorinio panašumo, jie negali būti klasifikuojami kaip eukariotai, kurių ląstelės branduolys yra ribojamas nuo citoplazmos membrana.

Dėl visų jų savybių XX amžiuje mokslininkai juos identifikavo kaip atskirą karalystę.

Seniausios bakterijos

Mažiausi vienaląsčiai organizmai laikomi pirmąja gyvybe, atsiradusia Žemėje. Tyrėjai 2016 metais Grenlandijoje aptiko palaidotų melsvadumblių, kurių amžius buvo apie 3,7 mlrd.

Kanadoje buvo rasta mikroorganizmų, gyvenusių maždaug prieš 4 milijardus metų vandenyne, pėdsakų.

Bakterijų funkcijos

Biologijoje tarp gyvų organizmų ir jų aplinkos bakterijos atlieka šias funkcijas:

• organinių medžiagų perdirbimas į mineralus;
• azoto fiksacija.

Žmogaus gyvenime vienaląsčiai mikroorganizmai atlieka svarbų vaidmenį nuo pirmųjų gimimo minučių. Jie užtikrina subalansuotą žarnyno mikroflorą, veikia imuninę sistemą, palaiko vandens ir druskos balansą.

Bakterijų rezervinė medžiaga

Prokariotuose rezervinės maistinės medžiagos kaupiasi citoplazmoje. Jie kaupiasi palankiomis sąlygomis ir vartojami badavimo laikotarpiais.

Bakterijų rezervinės medžiagos apima:

• polisacharidai;
• lipidai;
• polipeptidai;
• polifosfatai;
• sieros nuosėdos.

Pagrindinis bakterijų požymis

Branduolio funkciją prokariotuose atlieka nukleoidas.

Todėl pagrindinė bakterijų savybė yra paveldimos medžiagos koncentracija vienoje chromosomoje.

Kodėl bakterijų karalystės atstovai priskiriami prokariotams?

Susiformavusio branduolio nebuvimas buvo priežastis, dėl kurios bakterijos buvo klasifikuojamos kaip prokariotiniai organizmai.

Kaip bakterijos išgyvena nepalankiomis sąlygomis

Mikroskopiniai prokariotai gali ilgai ištverti nepalankias sąlygas, virsdami sporomis. Iš ląstelės netenkama vandens, smarkiai sumažėja tūris ir pasikeičia forma.

Sporos tampa nejautrios mechaniniam, temperatūros ir cheminiam poveikiui. Tokiu būdu išsaugoma gyvybingumo savybė ir vykdomas efektyvus perkėlimas.

Išvada

Bakterijos yra seniausia gyvybės forma Žemėje, žinoma dar gerokai prieš žmonių atsiradimą. Jų yra visur: aplinkiniame ore, vandenyje ir paviršiniame žemės plutos sluoksnyje. Buveinės apima augalus, gyvūnus ir žmones.

Aktyvūs vienaląsčių organizmų tyrimai prasidėjo XIX amžiuje ir tęsiasi iki šiol. Šie organizmai yra pagrindinė žmonių kasdienio gyvenimo dalis ir turi tiesioginės įtakos žmogaus egzistencijai.

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

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

Bakterijų atradimas

Ekskursiją į mikroorganizmų karalystę pradėkime nuo apibrėžimo. Ką reiškia "bakterijos"?

Terminas kilęs iš senovės graikų kalbos žodžio „lazdelė“. Christianas Ehrenbergas įtraukė jį į akademinę leksiką. Tai mikroorganizmai be branduolių, kurie neturi branduolio. Anksčiau jie taip pat buvo vadinami „prokariotais“ (be branduolio). Tačiau 1970 m. buvo suskirstyti į archėjus ir eubakterijas. Tačiau ši sąvoka vis dar dažniau vartojama visiems prokariotams.

Bakteriologijos mokslas tiria, kokios yra bakterijų rūšys. Mokslininkai teigia, kad šiuo metu buvo aptikta apie dešimt tūkstančių skirtingų šių gyvų būtybių rūšių. Tačiau manoma, kad yra daugiau nei milijonas veislių.

Antonas Leeuwenhoekas, olandų gamtininkas, mikrobiologas ir Londono karališkosios draugijos narys, 1676 m. laiške Didžiajai Britanijai aprašo daugybę paprasčiausių jo atrastų mikroorganizmų. Jo žinutė šokiravo visuomenę, todėl iš Londono buvo išsiųsta komisija dar kartą patikrinti šiuos duomenis.

Po to, kai Nehemiah Grew patvirtino informaciją, Leeuwenhoekas tapo visame pasaulyje žinomu mokslininku, atradėju, tačiau savo užrašuose jis pavadino juos „gyvūnais“.

Ehrenbergas tęsė savo darbą. Būtent šis tyrinėtojas 1828 m. sukūrė šiuolaikinį terminą „bakterijos“.

Mikroorganizmai taip pat naudojami kariniams tikslams. Įvairių rūšių pagalba sukuriama mirtina medžiaga Tam naudojamos ne tik pačios bakterijos, bet ir jų išskiriami toksinai.

Taikiai mokslas vienaląsčius organizmus naudoja genetikos, biochemijos, genų inžinerijos ir molekulinės biologijos tyrimams. Sėkmingų eksperimentų pagalba buvo sukurti vitaminų, baltymų ir kitų žmogui reikalingų medžiagų sintezės algoritmai.

Bakterijos naudojamos ir kitose srityse. Mikroorganizmų pagalba sodrinami rūdos, valomi vandens telkiniai ir dirvožemiai.

Mokslininkai taip pat teigia, kad žmogaus žarnyno mikroflorą sudarančios bakterijos gali būti vadinamos atskiru organu, turinčiu savo užduotis ir nepriklausomas funkcijas. Pasak mokslininkų, organizmo viduje yra apie vienas kilogramas šių mikroorganizmų!

Kasdieniame gyvenime su patogeninėmis bakterijomis susiduriame visur. Remiantis statistika, daugiausia kolonijų randama ant prekybos centrų vežimėlių rankenų, antroje vietoje – kompiuterinės pelės interneto kavinėse, ir tik trečioje vietoje – viešųjų tualetų rankenos.

Naudingos bakterijos

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

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

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

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

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

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

Išsamiausiai ištirti ir teigiamai žmogaus organizmą veikiantys plačiai naudojami trijų tipų mikroorganizmai – acidophilus, bulgarų bacilos ir bifidobakterijos.

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

Kenksmingos bakterijos

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

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

Prieš gilinantis į tai, kokios rūšys yra, verta apsispręsti dėl jų platinimo būdų. O jų yra labai daug. Yra mikroorganizmų, kurie perduodami per užterštą ir neplautą maistą, oro lašeliais ir kontaktu, per vandenį, dirvą arba per vabzdžių įkandimus.

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

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

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

Iš kur atsiranda bakterijų šlapime?

Kai kurie žmonės stengiasi stebėti savo sveikatą ir išsitirti klinikoje. Labai dažnai prastų rezultatų priežastis yra mikroorganizmų buvimas mėginiuose.

Apie tai, kokios bakterijos yra šlapime, pakalbėsime šiek tiek vėliau. Dabar verta atskirai pasidomėti, kur iš tikrųjų ten atsiranda vienaląsčių būtybių.

Idealiu atveju žmogaus šlapimas yra sterilus. Ten negali būti pašalinių organizmų. Vienintelis būdas, kuriuo bakterijos gali patekti į atliekas, yra toje vietoje, kur atliekos pašalinamos iš organizmo. Visų pirma, šiuo atveju tai bus šlaplė.

Jei analizė rodo nedidelį mikroorganizmų inkliuzų skaičių šlapime, tai kol kas viskas normalu. Tačiau kai rodiklis pakyla virš leistinų ribų, tokie duomenys rodo uždegiminių procesų vystymąsi Urogenitalinėje sistemoje. Tai gali būti pielonefritas, prostatitas, uretritas ir kiti nemalonūs negalavimai.

Taigi klausimas, kokių tipų bakterijos yra šlapimo pūslėje, yra visiškai neteisingas. Mikroorganizmai nepatenka į išskyras iš šio organo. Šiandien mokslininkai nustatė keletą priežasčių, dėl kurių šlapime yra vienaląsčių būtybių.

• Pirma, tai yra nepadorus seksualinis gyvenimas.
• Antra, Urogenitalinės sistemos ligos.
• Trečia, asmeninės higienos taisyklių nepaisymas.
• Ketvirta, susilpnėjęs imunitetas, diabetas ir daugybė kitų sutrikimų.

Bakterijų tipai šlapime

Anksčiau straipsnyje kalbėta, kad mikroorganizmai atliekose aptinkami tik susirgus. Pažadėjome pasakyti, kas yra bakterijos. Vardai bus pateikti tik tų rūšių, kurios dažniausiai aptinkamos analizės rezultatuose.

Taigi, pradėkime. Lactobacillus yra anaerobinių organizmų atstovė, gramteigiama bakterija. Jis turi būti žmogaus virškinimo sistemoje. Jo buvimas šlapime rodo kai kuriuos veikimo sutrikimus. Toks įvykis nėra kritinis, tačiau nemalonus pažadinimas, kad turėtumėte rimtai pasirūpinti savimi.

Proteus taip pat yra natūralus virškinamojo trakto gyventojas. Tačiau jo buvimas šlapime rodo išmatų išsiskyrimo sutrikimą. Šis mikroorganizmas iš maisto į šlapimą patenka tik tokiu būdu. Didelio proteo kiekio atliekose požymis yra deginimo pojūtis pilvo apačioje ir skausmingas šlapinimasis, kai skystis yra tamsios spalvos.

Enterococcus fecalis yra labai panašus į ankstesnę bakteriją. Jis taip pat patenka į šlapimą, greitai dauginasi ir yra sunkiai gydomas. Be to, enterokoko mikroorganizmai yra atsparūs daugumai antibiotikų.

Taigi, šiame straipsnyje mes išsiaiškinome, kas yra bakterijos. Kalbėjomės apie jų struktūrą ir reprodukciją. Sužinojote kai kurių kenksmingų ir naudingų rūšių pavadinimus.

Sėkmės, mieli skaitytojai! Atminkite, kad asmeninės higienos taisyklių laikymasis yra geriausia prevencija.

Mūsų pasaulyje yra daugybė bakterijų. Tarp jų yra gerų, yra ir blogų. Vienus žinome geriau, kitus prasčiau. Straipsnyje atrinkome žinomiausių tarp mūsų ir mūsų organizme gyvenančių bakterijų sąrašą. Straipsnis parašytas su šiek tiek humoro, todėl nevertinkite griežtai.

Suteikia „veido kontrolę“ jūsų viduje

Laktobacilai (Lactobacillus plantarum) gyvenantys žmogaus virškinamajame trakte nuo priešistorinių laikų, jie atlieka puikų ir svarbų darbą. Kaip ir vampyriniai česnakai, jie atbaido patogenines bakterijas, neleidžia joms įsitvirtinti jūsų skrandyje ir sukelia žarnyno sutrikimus. Sveiki! Agurkai ir pomidorai bei rauginti kopūstai sustiprins atšokusiųjų jėgas, tačiau žinokite, kad sunkios treniruotės ir fizinio aktyvumo įtampa retins jų gretas. Į baltymų kokteilį įpilkite juodųjų serbentų. Šios uogos sumažina kūno rengybos įtampą dėl jose esančių antioksidantų.

2. BELLY DEFENDER Helicobacter pylori

Sustabdo alkio priepuolius 15 val

Kita virškinamajame trakte gyvenanti bakterija Helicobacter pylori išsivysto vaikystėje ir padeda išlaikyti sveiką svorį visą gyvenimą, kontroliuodama už alkį atsakingus hormonus! Kasdien suvalgykite po 1 obuolį.

Šie vaisiai skrandyje gamina pieno rūgštį, kurioje negali išgyventi dauguma kenksmingų bakterijų, bet kurią mėgsta Helicobacter pylori. Tačiau stebėkite H. pylori, nes jie gali prieštarauti jums ir sukelti skrandžio opas. Pusryčiams gaminkite kiaušinienę su špinatais: šių žalių lapų nitratai sutirština skrandžio sieneles, apsaugodami nuo pieno rūgšties pertekliaus.

3. Pseudomonas aeruginosa

Mėgsta dušus, karštas vonias ir baseinus

Šiltame vandenyje gyvenanti bakterija Pseudomonas aeruginosa per plaukų folikulų poras patenka į galvos odą, sukeldama infekciją, kurią lydi niežulys ir skausmas pažeistose vietose.

Nenorite dėvėti maudymosi kepuraitės kiekvieną kartą, kai maudiesi vonioje. Kad folikulai būtų sveiki ir efektyviai kovotų su svetimkūniais, būtinas didelis baltymų kiekis. Nepamirškite apie riebalų rūgštis, kurios yra būtinos sveikai galvos odai. Tai jums padės 4 skardinės konservuotų tunų arba 4 vidutiniai avokadai per savaitę. Ne daugiau.

4. Kenksmingos bakterijos Corynebacterium minutissimum

Aukštųjų technologijų pirmuonys

Kenksmingos bakterijos gali slypėti netikėčiausiose vietose. Pavyzdžiui, bėrimą sukelianti Corynebacterium minutissimum mėgsta gyventi telefonų ir planšetinių kompiuterių jutikliniuose ekranuose. Sunaikink juos!

Keista, bet dar niekas nesukūrė nemokamos programos, kovojančios su šiais mikrobais. Tačiau daugelis įmonių gamina telefonų ir planšetinių kompiuterių dėklus su antibakterine danga, kuri garantuotai stabdo bakterijų augimą. Ir stenkitės netrinti rankų džiovindami jas po plovimo – tai gali sumažinti bakterijų populiaciją 37%.

5. TAURINGIS RASSAL Escherichia coli

Gerosios blogosios bakterijos

Manoma, kad Escherichia coli bakterija kasmet sukelia dešimtis tūkstančių infekcinių ligų. Tačiau tai sukelia mums problemų tik tada, kai randa būdą palikti gaubtinę žarną ir mutuoti į ligą sukeliančią padermę. Paprastai jis yra gana naudingas visam gyvenimui ir aprūpina organizmą vitaminu K, kuris palaiko sveikas arterijas, apsaugo nuo širdies priepuolių.

Kad išvengtumėte šios antraštes patraukiančios bakterijos, penkis kartus per savaitę į savo racioną įtraukite ankštinių augalų. Pupelės skaidulos nesuyra, o persikelia į storąją žarną, kur E. coli gali pasimėgauti ja ir tęsti įprastą dauginimosi ciklą. Labiausiai skaidulų turi juodosios pupelės, tada Idelim, arba mėnulio formos, ir tik tada įprastos raudonosios pupelės. Ankštinės daržovės ne tik kontroliuoja bakterijas, bet ir jų skaidulos mažina potraukį po pietų ir padidina organizmo gebėjimą įsisavinti maistines medžiagas.

6. DEGIMAS Staphylococcusaureus

Suvalgo jūsų odos jaunystę

Dažniausiai furunkulą ir spuogus sukelia bakterija Staphylococcusaureus, kuri gyvena ant daugumos žmonių odos. Spuogai, žinoma, yra nemalonūs, tačiau, patekusi per pažeistą odą į organizmą, ši bakterija gali sukelti rimtesnes ligas: plaučių uždegimą ir meningitą.

Natūralus antibiotikas dermicidinas, kuris yra toksiškas šioms bakterijoms, randamas žmogaus prakaite. Bent kartą per savaitę į treniruotę įtraukite didelio intensyvumo pratimus, stengdamiesi dirbti 85% didžiausio pajėgumo. Ir visada naudokite švarų rankšluostį.

7. MIKROBAS – GLUTTER Bifidobacterium animalis

® Gyvena raugintuose pieno produktuose

Bifidobacterium animalis bakterijos gyvena jogurto indelių, kefyro butelių, jogurto, rauginto kepto pieno ir kitų panašių produktų turinyje. Jie sumažina laiką, per kurį maistas praeina per storąją žarną, 21%. Maistas nesustingsta, nesusidaro dujų perteklius – mažiau tikėtina, kad susidursite su problema, pavadinta „Dvasios švente“.

Bakterijas pamaitinkite, pavyzdžiui, bananu – valgykite po pietų. O patiems pietums puikiai tiks makaronai su artišokais ir česnaku. Visuose šiuose produktuose gausu frukto-oligo-sacharidų – Bifidobacterium animalis mėgsta tokio tipo angliavandenius ir valgo juos su malonumu, o po to dauginasi su ne mažesniu malonumu. Didėjant gyventojų skaičiui, didėja tikimybė normaliam virškinimui.

Stengiamės pateikti Jums ir Jūsų sveikatai aktualiausią ir naudingiausią informaciją. Šiame puslapyje paskelbta medžiaga yra informacinio pobūdžio ir skirta edukaciniams tikslams. Svetainės lankytojai neturėtų jų naudoti kaip medicininę konsultaciją. Diagnozės nustatymas ir gydymo metodo parinkimas išlieka išskirtine Jūsų gydančio gydytojo prerogatyva! Mes neatsakome už galimas neigiamas pasekmes, kylančias naudojant svetainėje patalpintą informaciją

Augimo tempas ir bakterijų augimas ir kiti mikroorganizmai priklauso nuo aplinkos sąlygų. Temperatūra, šviesa, deguonis, drėgmė ir pH (rūgštingumo ar šarmingumo lygis) kartu su mityba turi įtakos bakterijų augimo greičiui. Iš jų temperatūra ypač domina technikus ir inžinierius. Kiekvienai bakterijų rūšiai yra nustatyta minimali temperatūra, kurioje jos gali augti. Žemiau šios slenksčio bakterijos žiemoja ir negali daugintis. Kiekvienam lygiai tas pats bakterijų rūšys yra maksimali temperatūros riba. Kai temperatūra viršija šią ribą, bakterijos sunaikinamos. Tarp šių ribų yra optimali temperatūra, kurioje bakterijos dauginasi maksimaliu greičiu. Daugumos bakterijų, mintančių gyvūnų išmatomis ir negyvais gyvūnų bei augalų audiniais (saprofitais), optimali temperatūra yra 24–30°C. Daugumos bakterijų, kurios sukelia infekcijas ir ligas šeimininke (patogeninės bakterijos), optimali temperatūra yra apie 38°C. Daugeliu atvejų galite žymiai sumažinti bakterijų augimo greitis, jei aplinka. Galiausiai, yra keletas bakterijų veislių, kurios geriausiai klesti vandens temperatūroje, o kitos klesti žemoje temperatūroje.

Papildymas prie aukščiau paminėtų dalykų

Kilmė, evoliucija, vieta gyvybės Žemėje raidoje

Eukariotai atsirado dėl simbiogenezės iš bakterijų ląstelių daug vėliau: maždaug prieš 1,9–1,3 milijardo metų. Bakterijų evoliucijai būdingas ryškus fiziologinis ir biocheminis šališkumas: esant santykiniam gyvybės formų skurdumui ir primityviai struktūrai, jos įvaldė beveik visus šiuo metu žinomus biocheminius procesus. Prokariotinėje biosferoje jau buvo visi šiuo metu egzistuojantys medžiagos transformavimo būdai. Į ją įsiskverbę eukariotai pakeitė tik kiekybinius savo funkcionavimo aspektus, bet ne kokybinius daugelyje elementų etapų, bakterijos vis dar išlaiko monopolinę padėtį.

Kai kurios iš seniausių bakterijų yra cianobakterijos. Prieš 3,5 milijardo metų susidariusiose uolienose buvo aptikti jų gyvybinės veiklos produktai – neginčijami melsvabakterių egzistavimo įrodymai datuojami prieš 2,2–2,0 milijardo metų. Jų dėka atmosferoje pradėjo kauptis deguonis, kuris prieš 2 milijardus metų pasiekė koncentraciją, pakankamą aerobiniam kvėpavimui pradėti. Oficialiam aerobiniam metallogeniui būdingi dariniai datuojami šiais laikais.

Deguonies atsiradimas atmosferoje padarė rimtą smūgį anaerobinėms bakterijoms. Jie arba išmiršta, arba persikelia į lokaliai išsaugotas zonas, kuriose nėra deguonies. Šiuo metu mažėja bendra bakterijų rūšių įvairovė.

Daroma prielaida, kad dėl lytinio proceso nebuvimo bakterijų evoliucija vyksta visiškai kitokiu mechanizmu nei eukariotų. Nuolatinis horizontalus genų perkėlimas sukelia dviprasmybių evoliucinių ryšių paveiksle. baseinas.

Struktūra

Iš privalomų ląstelių struktūrų išskiriamos trys:

• nukleoidas
• ribosomos
• citoplazminė membrana (CPM)

Protoplasto struktūra

Vienas iš pagrindinių skirtumų tarp bakterinės ląstelės ir eukariotinės ląstelės yra branduolinės membranos nebuvimas ir, griežtai tariant, bendras intracitoplazminių membranų, kurios nėra CPM dariniai, nebuvimas. Tačiau skirtingose ​​prokariotų grupėse (ypač dažnai gramteigiamose bakterijose) yra vietinių CPM invaginacijų – mezosomų, kurios ląstelėje atlieka įvairias funkcijas ir padalija ją į funkciškai skirtingas dalis. Daugelis fotosintetinių bakterijų turi išvystytą fotosintetinių membranų tinklą, gautą iš CPM. Violetinėse bakterijose jie išlaikė ryšį su CPM, kuris lengvai aptinkamas elektroniniu mikroskopu, cianobakterijose šį ryšį sunku aptikti arba jis buvo prarastas evoliucijos procese. Priklausomai nuo kultūros sąlygų ir amžiaus, fotosintetinės membranos sudaro įvairias struktūras – pūsleles, chromatoforus, tilakoidus.

Visa bakterijų gyvybei reikalinga genetinė informacija yra vienoje DNR (bakterijų chromosomoje), dažniausiai kovalentiškai uždaro žiedo pavidalu (linijinės chromosomos randamos Streptomyces ir Borrelia). Jis yra prijungtas prie CPM viename taške ir dedamas į struktūrą, kuri yra atskirta, bet neatskiriama membrana nuo citoplazmos, ir vadinama nukleoidu. Išskleista DNR yra ilgesnė nei 1 mm. Bakterijų chromosoma dažniausiai pateikiama viena kopija, tai yra, beveik visi prokariotai yra haploidiniai, nors tam tikromis sąlygomis vienoje ląstelėje gali būti kelios jos chromosomos kopijos, o Burkholderia cepacia turi tris skirtingas žiedo chromosomas (ilgis 3,6, 3,2 ir 1,1 mln. nukleotidų poros). Prokariotų ribosomos taip pat skiriasi nuo eukariotų ir jų nusėdimo konstanta yra 70 S (80 S eukariotuose).

Be šių struktūrų, citoplazmoje gali būti ir rezervinių medžiagų intarpų.

Ląstelių membranos ir paviršiaus struktūros

Bakterijose yra du pagrindiniai ląstelių sienelės struktūros tipai, būdingi gramteigiamoms ir gramneigiamoms rūšims.

Gramteigiamų bakterijų ląstelių sienelė yra vienalytis 20–80 nm storio sluoksnis, sudarytas daugiausia iš peptidoglikano su mažesniu kiekiu techo rūgščių ir nedideliu kiekiu polisacharidų, baltymų ir lipidų (vadinamasis lipopolisacharidas). Ląstelės sienelėje yra 1-6 nm skersmens poros, todėl ji pralaidi daugeliui molekulių.

Gramneigiamose bakterijose peptidoglikano sluoksnis yra laisvai greta CPM ir yra tik 2–3 nm storio. Jį supa išorinė membrana, kuri, kaip taisyklė, yra nelygios, išlenktos formos. Tarp CPM, peptidoglikano sluoksnio ir išorinės membranos yra erdvė, vadinama periplazmine erdve, kuri užpildyta tirpalu, kuriame yra transportavimo baltymų ir fermentų.

Ląstelės sienelės išorėje gali būti kapsulė – amorfinis sluoksnis, palaikantis ryšį su sienele. Gleiviniai sluoksniai neturi ryšio su ląstele ir yra lengvai atskiriami, o dangalai nėra amorfiniai, bet turi smulkią struktūrą. Tačiau tarp šių trijų idealizuotų atvejų yra daug pereinamųjų formų.

Gali būti nuo 0 iki 1000 bakterijų žiuželių. Galimi variantai: viename poliuje (monopoliarinė monotrichinė), žiuželių ryšulėlis viename (monopolinis peritrichinis arba lofotrichinis žiuželis) arba du poliai (bipolinė peritrichialinė arba amfitrichinė). taip pat daugybė žvynelių visame ląstelės paviršiuje (peritrich). Žiedyno storis 10-20 nm, ilgis - 3-15 µm. Jo sukimasis atliekamas prieš laikrodžio rodyklę 40–60 aps./s. dažniu.

Be žiuželių, tarp bakterijų paviršiaus struktūrų būtina paminėti ir gaureles. Jie yra plonesni už žvynelius (skersmuo 5-10 nm, ilgis iki 2 µm) ir yra būtini bakterijoms pritvirtinti prie substrato, dalyvauja metabolituose ir specialiuose gaureliai - F-pili - siūlų pavidalo dariniuose, plonesni ir trumpesni ( 3-10 nm x 0, 3-10 µm) nei žvyneliai – jie būtini, kad donoro ląstelė perneštų DNR recipientui konjugacijos metu.

Matmenys

Tačiau buvo aprašytos nanobakterijos, kurios yra mažesnės už „priimtiną“ dydį ir labai skiriasi nuo įprastų bakterijų. Jie, skirtingai nei virusai, gali savarankiškai augti ir daugintis (labai lėtai). Jie kol kas mažai tyrinėti, kvestionuojama jų gyvoji prigimtis.

Linijiškai didėjant ląstelės spinduliui, jos paviršius didėja proporcingai spindulio kvadratui, o tūris – proporcingai kubui, todėl mažuose organizmuose paviršiaus ir tūrio santykis yra didesnis nei didesniuose, o tai pirmiesiems reiškia aktyvesnį medžiagų apykaitą su aplinka. Metabolinis aktyvumas, matuojamas įvairiais rodikliais, vienam biomasės vienetui yra didesnis mažose formose nei didelėse. Todėl net ir mikroorganizmų maži dydžiai suteikia bakterijoms ir archejoms pranašumų augimo ir dauginimosi greičiui, palyginti su sudėtingesniais eukariotais, ir lemia jų svarbų ekologinį vaidmenį.

Daugialąsteliškumas bakterijose

Daugialąstis organizmas turi atitikti šias sąlygas:

• jo ląstelės turi būti agreguotos,
• tarp ląstelių turi būti padalintos funkcijos,
• tarp agreguotų ląstelių turi būti sukurti stabilūs specifiniai kontaktai.

Bakterijų dauginimasis

Dalijantis dauguma gramteigiamų bakterijų ir gijinių cianobakterijų sintezuoja skersinę pertvarą nuo periferijos iki centro, dalyvaujant mezosomoms. Gramneigiamos bakterijos dalijasi susiaurėjimo būdu: dalijimosi vietoje nustatomas palaipsniui didėjantis CPM ir ląstelės sienelės kreivumas į vidų. Džiostant pumpurą formuojasi ir auga viename iš motininės ląstelės polių, motininė ląstelė turi senėjimo požymių ir dažniausiai negali gaminti daugiau nei 4 dukterines ląsteles. Pumpurai atsiranda įvairiose bakterijų grupėse ir, tikėtina, evoliucijos eigoje atsirado keletą kartų.

Bakterijos taip pat dauginasi lytiškai, tačiau primityviausia forma. Lytinis bakterijų dauginimasis skiriasi nuo lytinio eukariotų dauginimosi tuo, kad bakterijos nesudaro gametų ir nevyksta ląstelių susiliejimo. Tačiau šiuo atveju įvyksta ir svarbiausias lytinio dauginimosi įvykis – genetinės medžiagos mainai. Šis procesas vadinamas genetine rekombinacija. Dalis DNR (labai retai visa DNR) iš donoro ląstelės perkeliama į recipiento ląstelę, kurios DNR genetiškai skiriasi nuo donoro DNR. Šiuo atveju perkelta DNR pakeičia dalį recipiento DNR. DNR pakeitimo procese dalyvauja fermentai, kurie suskaido ir vėl sujungia DNR grandines. Taip susidaro DNR, kurioje yra abiejų pirminių ląstelių genai. Ši DNR vadinama rekombinantine. Palikuoniuose arba rekombinantuose pastebimi žymūs genų poslinkio sukeltų bruožų skirtumai. Ši savybių įvairovė yra labai svarbi evoliucijai ir yra pagrindinis lytinio dauginimosi privalumas. Yra žinomi 3 rekombinantų gavimo būdai. Tai – jų atradimo tvarka – transformacija, konjugacija ir transdukcija.

Gyvybės atsiradimas yra pagrindinis klausimas, kuris visada nerimavo protingai žmonijai. Atsakymai į jį keitėsi taip pat dažnai, kaip ir žmogaus supratimas apie pasaulio tvarką. Kartu galėtų egzistuoti ir versijos apie dieviškąją gyvenimo prigimtį, ir prielaidos, kad gyvybė gimsta savaime: mesti skudurą į trobelės kampą – ir po kurio laiko iš šio skuduro gims pelės. Teisybės dėlei verta paminėti, kad šiandien dar nepasiekta šio klausimo pabaigos. Be to, šiuolaikinis mokslas net negali atsakyti į klausimą, kas yra gyvenimas. Tačiau gamtos mokslininkai vieningai sutaria, kad greičiausiai pačios pirmosios organinės būtybės Žemės planetoje buvo pirmosios bakterijos.

Studijų problemos

Sutikti, kad organinė gyvybė išsivystė iš paprasčiausio vienaląsčio organizmo, kurio neįmanoma pamatyti kiekvienu mikroskopu, nėra lengvas sprendimas. Netgi šiuolaikinė visuomenė nėra visiškai pasirengusi atsisakyti Dievo apvaizdos buvimo idėjos ir prisiimti visą atsakomybę už tai, kas vyksta vien tik nuo jos pačios, o ankstesniais amžiais tokios idėjos buvo vadinamos erezija ir maištu.

Etiniai ir kultūriniai socialinio gyvenimo aspektai visada turėjo įtakos mokslo ir technologijų pažangos greičiui ir krypčiai (ir ši įtaka ne visada buvo neigiama). Tačiau, be etinių problemų, yra ir objektyvių sunkumų, kurie neleidžia mums sužymėti visų „i“ pirmųjų gyvų organizmų atsiradimo klausimais.

Yra teiginių, kad pirmosios autotrofinės bakterijos pasirodė Žemėje per pirmuosius šimtą milijonų planetos egzistavimo metų.

Kol kas šios hipotezės negalima nei patvirtinti, nei paneigti. Yra keletas šio netikrumo priežasčių:

1. Seniausi šiandien rasti nuosėdų telkiniai susiformavo prieš 3,9 milijardo metų, juose jau yra .
2. Galimybės tyrinėti vėlesnius akmenis trūkumas rodo, kad jose taip pat gali būti bakterijų pėdsakų.

Atrodo, kad klausimas, kada ir prieš kiek metų organinės molekulės pradėjo kopijuoti, naudodamos iš aplinkos gaunamą energiją, atidedamas iki geologinių objektų, kurių amžius kuo panašesnis į planetos amžių, atradimas.

Kaip jie pasirodė

Jei abstrahuotume nuo to, kada atsirado patys pirmieji prokariotai, ir užduosime klausimą, kaip jie atsirado, galite sužinoti daug įdomių dalykų apie tai, kuo grindžiama organinė žemiškoji gyvybė.

Atsakymas slypi pirmuosiuose procesuose, kurie kilo negyvuose ir nuodinguose, pagal šiuolaikinius standartus, pirminio vandenyno vandenyse.

Šiuolaikinės bakterijos, kurios tiriamos žmonių gydymui, maitinimui ir atliekų pašalinimui, neturi nieko bendra su pirmosiomis Žemėje gyvenusiomis bakterijomis.

Pavyzdžiui, šiandien aktyviai tiriama ji, kuria užsikrėtė daugiau nei pusė pasaulio gyventojų ir yra skrandžio bei dvylikapirštės žarnos pepsinių opų priežastis.

Ieškodami priemonių šiai ligai gydyti, biologai rėmėsi hipoteze, kad pirmieji žmonės vienu metu buvo užsikrėtę šia liga. Tačiau naujausi duomenys parodė, kad pirmuoju Pylori rezervuaru tapo žmonės. Tolesnis gyvūnų užsikrėtimas įvyko dėl pastarųjų kontaktų su žmonėmis.

Ši informacija yra labai vertinga gydant opas, nes perpratus opų bakterijų evoliucijos kelius, daug lengviau sukurti kompleksinį gydymą ir profilaktikos priemones.

Mikrobiologai ir vaistininkai ne tik tiria gyvas bakterijų kultūras, bet ir stengiasi sukurti dirbtinius mikroorganizmus, kurie taip pat galėtų išspręsti žmonių ligų diagnozavimo ir gydymo problemas.

Šiandien tiriamos dirbtinių bakterijų, sukurtų paprastos E. coli pagrindu, galimybės diagnozuoti vėžį ir diabetą. Šių ligų nustatymas ankstyvosiose stadijose padeda pasiekti aukštų gydymo rezultatų.

Tačiau reikia suprasti, kad dirbtinė bakterija nėra mikroorganizmas, sukurtas iš sintetinių medžiagų. Sintetinė bakterija yra įprasta bakterija, kurios genetiniame kode yra atlikti tam tikri pakeitimai.

Jpeg" alt=" Nešvarus vandentiekio vanduo" width="300" height="199" srcset="" data-srcset="https://probakterii.ru/wp-content/uploads/2015/06/Grjaznaja-voda-iz-krana-300x199..jpeg 640w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px"> Так, например, та же синтетическая кишечная палочка, благодаря изменению ДНК искусственным путем, при повышении сахара в крови диабетика начинает вырабатывать флуоресцирующий белок, который, попадая в мочу больного, сразу проявляет себя на специальных биохимических тестах.!}

Nepaisant pažadų tobulėti sintetinių bakterijų, reikalingų žmonėms gydyti ir diagnozuoti, kūrimo srityje, šie mokslo pasiekimai yra labai pavojingi.

Daugelis valstybinių institucijų ragina naujovių kūrėjus kurti dirbtines bakterijas, kad atsisakytų patentuoti jų kūrimą, nes šiuolaikinis mokslas dar negali atsakyti į klausimą, kas bus, jei sintetinės bakterijos taps natūralios planetos dalimi.

Ir beveik neįmanoma atsekti dirbtinių bakterijų prasiskverbimo į natūralią aplinką momento.