Štruktúra a význam baktérií. Význam baktérií v prírode a ľudskom živote

Kráľovstvo "Bacteria" tvoria baktérie a modrozelené riasy, ktorých spoločnou vlastnosťou je ich malá veľkosť a absencia jadra oddeleného membránou od cytoplazmy.

Kto sú baktérie

Preložené z gréckeho "bakterion" - palica. Z väčšej časti sú mikróby jednobunkové organizmy neviditeľné voľným okom, ktoré sa množia štiepením.

Kto ich otvoril

Po prvý raz mohol výskumník z Holandska, ktorý žil v 17. storočí, Anthony Van Leeuwenhoek, vidieť najmenšie jednobunkové organizmy v podomácky vyrobenom mikroskope. Okolitý svet začal študovať cez lupu pri práci v galantérii.

Anthony Van Leeuwenhoek (1632 - 1723)

Následne sa Leeuwenhoek zameral na výrobu šošoviek schopných až 300-násobného zväčšenia. V nich zvažoval najmenšie mikroorganizmy, opísal prijaté informácie a preniesol to, čo videl, na papier.

V roku 1676 Leeuwenhoek objavil a prezentoval informácie o mikroskopických tvoroch, ktorým dal názov „animalcules“.

Čo jedia

Najmenšie mikroorganizmy existovali na Zemi dávno pred objavením sa človeka. Sú všadeprítomné, živia sa biopotravou a anorganickými látkami.

Baktérie sa delia na autotrofné a heterotrofné podľa spôsobu asimilácie živín. Pre existenciu a vývoj heterotrofov využívajú odpadové produkty, organický rozklad živých organizmov.

Zástupcovia baktérií

Biológovia identifikovali asi 2500 skupín rôznych baktérií.

Podľa tvaru sa delia na:

• koky s guľovitými obrysmi;
• bacily - vo forme tyčinky;
• vibriá s ohybmi;
• spirilla - tvar špirály;
• streptokoky, pozostávajúce z reťazcov;
• stafylokoky, tvoriace zhluky pripomínajúce hrozno.

Podľa stupňa vplyvu na ľudské telo možno prokaryoty rozdeliť na:

• užitočné;
• škodlivé.

Medzi mikróby nebezpečné pre človeka patria stafylokoky a streptokoky, ktoré spôsobujú hnisavé ochorenia.

Za užitočné sa považujú bifido baktérie, acidophilus, ktoré stimulujú imunitný systém a chránia gastrointestinálny trakt.

Ako sa rozmnožujú skutočné baktérie

Rozmnožovanie všetkých typov prokaryotov prebieha najmä delením, po ktorom nasleduje rast do pôvodnej veľkosti. Po dosiahnutí určitej veľkosti sa dospelý mikroorganizmus rozdelí na dve časti.

Menej často sa reprodukcia podobných jednobunkových organizmov uskutočňuje pučaním a konjugáciou. Pri pučaní na rodičovskom mikroorganizme vyrastú až štyri nové bunky, po ktorých nasleduje smrť dospelej časti.

Konjugácia sa považuje za najjednoduchší sexuálny proces v jednobunkových organizmoch. Najčastejšie sa takto rozmnožujú baktérie, ktoré žijú v živočíšnych organizmoch.

Symbionty baktérií

Mikroorganizmy zapojené do trávenia v ľudskom čreve sú ukážkovým príkladom symbiontných baktérií. Symbiózu prvýkrát objavil holandský mikrobiológ Martin Willem Beijerinck. V roku 1888 dokázal obojstranne výhodné úzke spolunažívanie jednobunkovcov a strukovín.

Žijúci v koreňovom systéme, symbionti, jedenie uhľohydrátov, dodávajú rastline atmosférický dusík. Strukoviny teda zvyšujú úrodnosť bez ochudobnenia pôdy.

Je známych veľa úspešných symbiotických príkladov zahŕňajúcich baktérie a:

• osoba;
• riasy;
• článkonožce;
• morské živočíchy.

Mikroskopické jednobunkové organizmy pomáhajú systémom ľudského tela, podieľajú sa na čistení odpadových vôd, podieľajú sa na kolobehu prvkov a pracujú na dosahovaní spoločných cieľov.

Prečo sú baktérie izolované v špeciálnom kráľovstve

Tieto organizmy sa vyznačujú najmenšou veľkosťou, absenciou vytvoreného jadra a výnimočnou štruktúrou. Preto ich napriek vonkajšej podobnosti nemožno pripísať eukaryotom s dobre vytvoreným bunkovým jadrom, ktoré je od cytoplazmy obmedzené membránou.

Vďaka všetkým znakom v 20. storočí ich vedci identifikovali ako samostatné kráľovstvo.

Najstaršie baktérie

Najmenšie jednobunkové organizmy sa považujú za prvý život, ktorý vznikol na Zemi. Vedci v roku 2016 objavili v Grónsku zakopané sinice staré asi 3,7 miliardy rokov.

V Kanade sa našli stopy mikroorganizmov, ktoré žili asi pred 4 miliardami rokov v oceáne.

Funkcie baktérií

V biológii, medzi živými organizmami a biotopom, baktérie vykonávajú tieto funkcie:

• spracovanie organických látok na minerály;
• fixácia dusíka.

V živote človeka hrajú jednobunkové mikroorganizmy dôležitú úlohu už od prvých minút narodenia. Poskytujú vyváženú črevnú mikroflóru, ovplyvňujú imunitný systém, udržiavajú rovnováhu voda-soľ.

zásobný materiál baktérií

Náhradné živiny v prokaryotoch sa hromadia v cytoplazme. Ich akumulácia sa vyskytuje v priaznivých podmienkach a spotrebúva sa počas obdobia hladovania.

Medzi rezervné látky baktérií patria:

• polysacharidy;
• lipidy;
• polypeptidy;
• polyfosfáty;
• ložiská síry.

Hlavnou črtou baktérií

Funkciu jadra u prokaryotov plní nukleoid.

Preto je hlavným znakom baktérií koncentrácia dedičného materiálu v jednom chromozóme.

Prečo sú zástupcovia kráľovstva baktérií klasifikovaní ako prokaryoty?

Neprítomnosť vytvoreného jadra bola dôvodom klasifikácie baktérií ako prokaryotických organizmov.

Ako baktérie znášajú nepriaznivé podmienky

Mikroskopické prokaryoty sú schopné dlho znášať nepriaznivé podmienky a meniť sa na spóry. Dochádza k úbytku vody bunkou, výraznému zmenšeniu objemu a zmene tvaru.

Spóry sa stávajú necitlivými na mechanické, teplotné a chemické vplyvy. Tým sa zachová vlastnosť životaschopnosti a uskutoční sa efektívne presídlenie.

Záver

Baktérie sú najstaršou formou života na Zemi, ktorá bola známa dávno pred objavením sa človeka. Sú prítomné všade: v okolitom vzduchu, vode, v povrchovej vrstve zemskej kôry. Rastliny, zvieratá a ľudia slúžia ako biotopy.

Aktívne štúdium jednobunkových organizmov začalo v 19. storočí a pokračuje dodnes. Tieto organizmy sú hlavnou súčasťou každodenného života ľudí a majú priamy vplyv na ľudskú existenciu.

Najstarší živý organizmus na našej planéte. Jeho zástupcovia nielenže prežili miliardy rokov, ale majú aj dostatok sily na zničenie všetkých ostatných druhov na Zemi. V tomto článku sa pozrieme na to, čo sú baktérie.

Povedzme si niečo o ich štruktúre, funkciách a vymenujme aj niektoré užitočné a škodlivé typy.

Objav baktérií

Prehliadku mikrobiálneho kráľovstva začnime definíciou. Čo znamená "baktérie"?

Termín pochádza zo starogréckeho slova pre „paličku“. Do akademického lexikónu ho uviedol Christian Ehrenberg. Sú to nejadrové mikroorganizmy a nemajú jadro. Predtým sa im hovorilo aj „prokaryoty“ (nejadrové). Ale v roku 1970 došlo k rozdeleniu na archaea a eubaktérie. Avšak zatiaľ častejšie tento pojem znamená všetky prokaryoty.

Bakteriologická veda študuje, čo sú baktérie. Vedci tvrdia, že doteraz bolo objavených asi desaťtisíc rôznych druhov týchto živých tvorov. Predpokladá sa však, že existuje viac ako milión odrôd.

Anton Leeuwenhoek, holandský prírodovedec, mikrobiológ a člen Kráľovskej spoločnosti v Londýne, v roku 1676 v liste Veľkej Británii opisuje množstvo najjednoduchších mikroorganizmov, ktoré objavil. Jeho správa šokovala verejnosť, z Londýna bola vyslaná komisia, aby tieto údaje preverila.

Po tom, čo Nehemiah Gru túto informáciu potvrdil, Leeuwenhoek sa stal svetoznámym vedcom, objaviteľom, no vo svojich poznámkach ich nazval „animalcules“.

Ehrenberg pokračoval vo svojej práci. Bol to práve tento výskumník, ktorý v roku 1828 vymyslel moderný termín „baktéria“.

Mikroorganizmy sa využívajú aj na vojenské účely. Pomocou rôznych druhov sa vytvárajú smrteľné.Na to sa používajú nielen samotné baktérie, ale aj toxíny, ktoré vylučujú.

Mierovým spôsobom využíva veda jednobunkové organizmy na výskum v oblasti genetiky, biochémie, genetického inžinierstva a molekulárnej biológie. Pomocou úspešných experimentov boli vytvorené algoritmy na syntézu vitamínov, bielkovín a ďalších látok potrebných pre človeka.

Baktérie sa využívajú aj v iných oblastiach. Pomocou mikroorganizmov sa rudy obohacujú a čistia vodné útvary a pôdy.

Vedci tiež tvrdia, že baktérie, ktoré tvoria mikroflóru v ľudskom čreve, možno nazvať samostatným orgánom s vlastnými úlohami a nezávislými funkciami. Podľa výskumníkov sa vo vnútri tela nachádza asi jeden kilogram týchto mikroorganizmov!

V každodennom živote sa s patogénnymi baktériami stretávame všade. Podľa štatistík je najväčší počet kolónií na madlách supermarketových vozíkov, nasledujú počítačové myši v internetových kaviarňach a až na treťom mieste sú kľučky verejných toaliet.

Užitočné baktérie

Aj v škole učia, čo sú baktérie. 3. ročník pozná všetky druhy siníc a iných jednobunkových organizmov, ich stavbu a rozmnožovanie. Teraz budeme hovoriť o praktickej stránke problému.

Pred polstoročím sa nikto nezamýšľal nad takou otázkou, ako je stav mikroflóry v črevách. Všetko bolo OK. Výživa je prirodzenejšia a zdravšia, minimum hormónov a antibiotík, menej chemických emisií do životného prostredia.

Dnes, v podmienkach zlej výživy, sa do popredia dostáva stres, nadbytok antibiotík, dysbakterióza a s tým súvisiace problémy. Ako to navrhujú lekári riešiť?

Jednou z hlavných odpovedí je užívanie probiotík. Ide o špeciálny komplex, ktorý znovu osídľuje ľudské črevá prospešnými baktériami.

Takýto zásah môže pomôcť pri takých nepríjemných chvíľach, akými sú potravinové alergie, intolerancia laktózy, poruchy tráviaceho traktu a iné neduhy.

Poďme sa teraz dotknúť toho, čo sú prospešné baktérie, a tiež sa dozvedieť o ich vplyve na zdravie.

Najpodrobnejšie sú preštudované tri druhy mikroorganizmov, ktoré sú široko používané pre pozitívny vplyv na ľudský organizmus – acidophilus, bulharský bacil a bifidobaktérie.

Prvé dva sú určené na stimuláciu imunitného systému, ako aj na zníženie rastu niektorých škodlivých mikroorganizmov, ako sú kvasinky, E. coli atď. Bifidobaktérie sú zodpovedné za trávenie laktózy, tvorbu niektorých vitamínov a znižovanie cholesterolu.

škodlivé baktérie

Predtým sme hovorili o tom, čo sú baktérie. Typy a názvy najbežnejších užitočných mikroorganizmov boli uvedené vyššie. Ďalej budeme hovoriť o „jednobunkových nepriateľoch“ človeka.

Sú tie, ktoré sú škodlivé len pre ľudí, sú smrteľné pre zvieratá či rastliny. To posledné sa ľudia naučili využívať najmä na ničenie buriny a otravného hmyzu.

Predtým, ako sa ponoríme do toho, čo sú, stojí za to rozhodnúť o spôsoboch ich distribúcie. A takých je veľa. Existujú mikroorganizmy, ktoré sa prenášajú kontaminovanými a neumytými produktmi, vzduchom a kontaktnými cestami, vodou, pôdou alebo bodnutím hmyzom.

Najhoršie na tom je, že len jedna bunka v priaznivom prostredí ľudského tela dokáže v priebehu niekoľkých hodín rozmnožiť až niekoľko miliónov baktérií.

Ak hovoríme o tom, čo sú baktérie, názvy patogénnych a prospešných sú pre neprofesionála ťažko rozlíšiteľné. Vo vede sa latinské výrazy používajú na označenie mikroorganizmov. V bežnej reči sú nezrozumiteľné slová nahradené pojmami - "E. coli", "pôvodcovia" cholery, čierneho kašľa, tuberkulózy a ďalších.

Preventívne opatrenia na prevenciu ochorenia sú troch typov. Ide o očkovanie a vakcíny, prerušenie prenosových ciest (gázové obväzy, rukavice) a karanténu.

Odkiaľ pochádzajú baktérie v moči?

Niektorí ľudia sa snažia sledovať svoje zdravie a robiť testy na klinike. Veľmi často je príčinou zlých výsledkov prítomnosť mikroorganizmov vo vzorkách.

O tom, aké baktérie sú v moči, si povieme trochu neskôr. Teraz stojí za to venovať pozornosť tomu, kde sa v skutočnosti objavujú jednobunkové stvorenia.

V ideálnom prípade je moč človeka sterilný. Nemôžu existovať žiadne cudzie organizmy. Jediný spôsob, ako sa baktérie dostanú do sekrétov, je na mieste, kde sa z tela odvádza odpad. Najmä v tomto prípade to bude močová trubica.

Ak rozbor ukáže malý počet inklúzií mikroorganizmov v moči, tak je zatiaľ všetko v norme. Ale s nárastom indikátora nad povolené limity takéto údaje naznačujú vývoj zápalových procesov v genitourinárnom systéme. To môže zahŕňať pyelonefritídu, prostatitídu, uretritídu a iné nepríjemné ochorenia.

Otázka, aké baktérie sú v močovom mechúre, je teda úplne nesprávna. Mikroorganizmy vstupujú do sekrétov nie z tohto orgánu. Vedci dnes identifikujú niekoľko dôvodov vedúcich k prítomnosti jednobunkových tvorov v moči.

• Po prvé, je to promiskuitný sexuálny život.
• Po druhé, choroby genitourinárneho systému.
• Po tretie, zanedbávanie pravidiel osobnej hygieny.
• Po štvrté, znížená imunita, cukrovka a množstvo ďalších porúch.

Druhy baktérií v moči

Predtým v článku bolo povedané, že mikroorganizmy v odpadových produktoch sa nachádzajú iba v prípade chorôb. Sľúbili sme, že vám povieme, čo sú baktérie. Mená budú uvádzané len tie druhy, ktoré sa najčastejšie vyskytujú vo výsledkoch analýz.

Takže, začnime. Lactobacillus je zástupcom anaeróbnych organizmov, grampozitívnej baktérie. Musí byť v ľudskom tráviacom systéme. Jeho prítomnosť v moči naznačuje niektoré zlyhania. Takáto udalosť nie je kritická, ale je to nepríjemná výzva na to, aby ste sa o seba vážne starali.

Proteus je tiež prirodzeným obyvateľom gastrointestinálneho traktu. Ale jeho prítomnosť v moči naznačuje zlyhanie pri odvádzaní výkalov. Tento mikroorganizmus sa dostáva z potravy do moču iba týmto spôsobom. Známkou prítomnosti veľkého množstva proteu v odpade je pálenie v podbrušku a bolestivé močenie s tmavou farbou tekutiny.

Veľmi podobná predchádzajúcej baktérii je Enterococcus fecalis. Rovnakým spôsobom sa dostáva do moču, rýchlo sa množí a ťažko sa lieči. Baktérie Enterococcus sú navyše odolné voči väčšine antibiotík.

V tomto článku sme teda zistili, čo sú baktérie. Hovorili sme o ich štruktúre, reprodukcii. Naučili ste sa názvy niektorých škodlivých a užitočných druhov.

Veľa šťastia, milí čitatelia! Pamätajte, že osobná hygiena je najlepšou prevenciou.

V našom svete je obrovské množstvo baktérií. Niektoré z nich sú dobré a niektoré zlé. Niektoré poznáme lepšie, iné horšie. V našom článku sme zostavili zoznam najznámejších baktérií žijúcich medzi nami a v našom tele. Článok je napísaný s dávkou humoru, preto nesúďte striktne.

Poskytuje "tvár - kontrolu" vo vašom vnútri

Laktobacily (Lactobacillus plantarum)žijúci v ľudskom tráviacom trakte už od praveku, robia skvelú a dôležitú prácu. Rovnako ako upírsky cesnak odplašia patogénne baktérie, čím bránia tomu, aby sa usadili vo vašom žalúdku a rozvrátili vaše črevá. Vitajte! Kyslé uhorky a paradajky a kyslá kapusta posilnia silu vyhadzovačov, ale vedzte, že tvrdý tréning a stres z cvičenia skrátia ich rady. Pridajte trochu čiernych ríbezlí do svojho proteínového kokteilu. Tieto bobule znižujú fitness stres vďaka obsahu antioxidantov.

2. CHRÁNIČ BRUCHA Helicobacter pylori

Zastavte návaly hladu o 15:00.

Ďalšia baktéria žijúca v tráviacom trakte, Helicobacter pylori, sa vyvíja od vášho detstva a pomáha vám udržať si zdravú váhu počas celého života tým, že kontroluje hormóny zodpovedné za pocit hladu! Jedzte 1 jablko každý deň.

Tieto plody produkujú v žalúdku kyselinu mliečnu, v ktorej nemôže prežiť väčšina škodlivých baktérií, ktoré však Helicobacter pylori zbožňuje. H. pylori však držte v medziach, môžu pôsobiť proti vám a spôsobiť žalúdočné vredy. Pripravte si na raňajky miešané vajíčka so špenátom: dusičnany z týchto zelených listov zahusťujú steny žalúdka a chránia ho pred prebytočnou kyselinou mliečnou.

3. Pseudomonas aeruginosa hlava

Má rád sprchy, vírivky a bazény

Teplovodná baktéria Pseudomonas aeruginosa lezie pod pokožku hlavy cez póry vlasových folikulov a spôsobuje infekciu sprevádzanú svrbením a bolesťou na postihnutých miestach.

Nechcete si pri každom kúpaní nasadzovať kúpaciu čiapku? Odrazte česací vpád sendvičom s kuracím mäsom alebo lososom a vajcom. Aby boli folikuly zdravé a účinne bojovali proti cudzím telesám, je potrebné veľké množstvo bielkovín. Nezabúdajte ani na mastné kyseliny, ktoré sú pre zdravú pokožku hlavy absolútne nevyhnutné. To vám pomôže 4 konzervy tuniaka alebo 4 stredne veľké avokáda týždenne. Nikdy viac.

4. Škodlivé baktérie Corynebacterium minutissimum

High-tech prvok

Škodlivé baktérie môžu číhať na tých najneočakávanejších miestach. Napríklad Corynebacterium minutissimum, ktoré spôsobuje vyrážku, miluje žiť na dotykových obrazovkách telefónov a tabletov. Zničte ich!

Zvláštne je, že zatiaľ nikto nevyvinul bezplatnú aplikáciu, ktorá by proti týmto choroboplodným zárodkom bojovala. Mnohé firmy ale vyrábajú obaly na telefóny a tablety s antibakteriálnym povlakom, ktorý zaručene zastaví množenie baktérií. A snažte sa nešúchať si ruky, keď si ich osušíte po umytí – môže to znížiť populáciu baktérií o 37 %.

5. VZNEŠENÉ KRÚTY Escherichia coli

Dobré zlé baktérie

Predpokladá sa, že baktéria Escherichia coli spôsobuje každoročne desaťtisíce infekčných chorôb. Ale robí nám problémy len vtedy, keď nájde spôsob, ako opustiť hrubé črevo a zmutovať na kmeň spôsobujúci choroby. Normálne je to celkom užitočné pre život a dodáva telu vitamín K, ktorý udržuje zdravie tepien a zabraňuje infarktu.

Aby ste túto titulnú baktériu udržali na uzde, zaraďte strukoviny do svojho jedálnička päťkrát týždenne. Vláknina vo fazuli sa nerozloží, ale presunie sa do hrubého čreva, kde si na nej E. coli pochutná a pokračuje vo svojom normálnom reprodukčnom cykle. Na vlákninu je najbohatšia čierna fazuľa, potom Ithlim, čiže v tvare mesiaca, a až potom obyčajná červená fazuľa, na ktorú sme zvyknutí. Strukoviny nielenže udržia baktérie na uzde, ale svojou vlákninou obmedzia aj vašu popoludňajšiu chuť do jedla a zvýšia efektivitu vstrebávania živín organizmom.

6. PÁLENIE Staphylococcusaureus

Jedia mladosť vašej pokožky

Najčastejšie sú vriedky a pupienky spôsobené baktériou Staphylococcusaureus, ktorá žije na koži väčšiny ľudí. Akné je, samozrejme, nepríjemné, ale po preniknutí cez poškodenú pokožku do tela môže táto baktéria spôsobiť vážnejšie ochorenia: zápal pľúc a meningitídu.

V ľudskom pote sa nachádza prírodné antibiotikum dermicidín, ktoré je pre tieto baktérie toxické. Aspoň raz týždenne zaraďte do svojho tréningu vysoko intenzívne cvičenia, snažte sa pracovať na 85% svojej maximálnej kapacity. A vždy používajte čistý uterák.

7. MIKRÓB - SPALOVAČ Bifidobacterium animalis

® Žije vo fermentovaných mliečnych výrobkoch

Baktérie Bifidobacterium animalis obývajú obsah plechoviek od jogurtov, fliaš kefíru, kyslého mlieka, fermentovaného pečeného mlieka a iných podobných produktov. Skracujú čas prechodu potravy cez hrubé črevo o 21%. Jedlo nestagnuje, nedochádza k tvorbe prebytočných plynov – je menej pravdepodobné, že zažijete problém s kódovým názvom „Sviatok Ducha“.

Nakŕmte baktérie napríklad banánom – zjedzte ho po večeri. A na samotný obed sa budú hodiť cestoviny s artičokmi a cesnakom. Všetky tieto produkty sú bohaté na fruktooligo - sacharidy - Bifidobacterium animalis miluje tento typ uhľohydrátov a jedáva ich s potešením, po čom sa množí s nemenej potešením. A ako populácia rastie, vaše šance na normálne trávenie sa zvyšujú.

Snažíme sa poskytovať čo najrelevantnejšie a najužitočnejšie informácie pre vás a vaše zdravie. Materiály zverejnené na tejto stránke slúžia na informačné účely a sú určené na vzdelávacie účely. Návštevníci stránky by ich nemali používať ako lekársku radu. Stanovenie diagnózy a výber liečebnej metódy zostáva výhradnou výsadou Vášho lekára! Nezodpovedáme za možné negatívne dôsledky vyplývajúce z použitia informácií zverejnených na webovej stránke.

rýchlosť rastu a množenie baktérií a iných mikroorganizmov závisí od podmienok prostredia. Teplota, svetlo, kyslík, vlhkosť a pH (kyslosť alebo zásaditosť) spolu s dostupnosťou potravy ovplyvňujú rýchlosť rastu baktérií. Z nich je teplota obzvlášť zaujímavá pre technikov a inžinierov. Pre každú odrodu baktérií existuje minimálna teplota, pri ktorej môžu rásť. Pri teplotách pod touto hranicou baktérie hibernujú a nie sú schopné rozmnožovania. Pre každého presne to isté odrody baktérií existuje maximálny teplotný prah. Pri teplotách nad touto hranicou sa baktérie ničia. Medzi týmito hranicami je optimálna teplota, pri ktorej sa baktérie množia maximálnou rýchlosťou. Optimálna teplota pre väčšinu baktérií, ktoré sa živia trusom zvierat a odumretým tkanivom zvierat a rastlín (saprofyty) je 24 až 30 °C. Optimálna teplota pre väčšinu baktérií, ktoré spôsobujú hostiteľské infekcie a ochorenia (patogénne baktérie), je okolo 38°C. Vo väčšine prípadov je možné výrazne znížiť rýchlosť rastu baktérií ak prostredie. Nakoniec existuje niekoľko druhov baktérií, ktorým sa najlepšie darí pri teplote vody, zatiaľ čo iným sa darí najlepšie pri teplotách pod bodom mrazu.

Dodatok k vyššie uvedenému

Pôvod, vývoj, miesto vo vývoji života na Zemi

Eukaryoty vznikli v dôsledku symbiogenézy z bakteriálnych buniek oveľa neskôr: asi pred 1,9-1,3 miliardami rokov. Evolúcia baktérií je charakterizovaná výraznou fyziologickou a biochemickou zaujatosťou: s relatívnou chudobou foriem života a primitívnou štruktúrou zvládli takmer všetky v súčasnosti známe biochemické procesy. Prokaryotická biosféra už mala všetky v súčasnosti existujúce spôsoby látkovej premeny. Eukaryoty, ktoré do nej prenikli, zmenili iba kvantitatívne aspekty svojho fungovania, nie však kvalitatívne, v mnohých štádiách prvkov si baktérie stále zachovávajú monopolné postavenie.

Jednou z najstarších baktérií sú sinice. V horninách, ktoré vznikli pred 3,5 miliardami rokov, sa našli produkty ich životnej činnosti, stromatolity, nespochybniteľný dôkaz o existencii siníc pochádza z obdobia pred 2,2 až 2,0 miliardami rokov. Vďaka nim sa v atmosfére začal hromadiť kyslík, ktorý pred 2 miliardami rokov dosiahol koncentrácie dostatočné na spustenie aeróbneho dýchania. Do tejto doby patria formácie charakteristické pre obligátne aeróbne Metallogenium.

Výskyt kyslíka v atmosfére spôsobil vážnu ranu anaeróbnym baktériám. Buď vymrú, alebo idú do lokálne zachovaných anoxických zón. Celková druhová diverzita baktérií v tomto čase je znížená.

Predpokladá sa, že v dôsledku chýbajúceho sexuálneho procesu prebieha vývoj baktérií úplne odlišným mechanizmom ako u eukaryotov. Neustály horizontálny prenos génov vedie k nejednoznačnostiam v obraze evolučných vzťahov, evolúcia postupuje extrémne pomaly (a možno sa s príchodom eukaryot úplne zastavila), ale za meniacich sa podmienok dochádza k rýchlej redistribúcii génov medzi bunkami s nezmenenou spoločný genetický fond.

Štruktúra

Z povinných bunkových štruktúr sa rozlišujú tri:

• nukleoid
• ribozómy
• cytoplazmatická membrána (CPM)

Štruktúra protoplastu

Jedným z hlavných rozdielov medzi bakteriálnou bunkou a eukaryotickou bunkou je absencia jadrovej membrány a prísne povedané absencia akýchkoľvek intracytoplazmatických membrán, ktoré nie sú derivátmi CPM. Rôzne skupiny prokaryotov (najmä grampozitívne baktérie) však majú lokálne invaginácie CPM – mezozómy, ktoré plnia v bunke rôzne funkcie a rozdeľujú ju na funkčne odlišné časti. Mnohé fotosyntetické baktérie majú rozvinutú sieť fotosyntetických membrán odvodených od CPM. Vo fialových baktériách si zachovali svoj vzťah s CPM, ktorý je ľahko detegovateľný na rezoch pod elektrónovým mikroskopom; v cyanobaktériách je tento vzťah buď ťažko detekovateľný, alebo sa v priebehu evolúcie stratí. V závislosti od podmienok a veku kultúry tvoria fotosyntetické membrány rôzne štruktúry – vezikuly, chromatofóry, tylakoidy.

Všetka genetická informácia potrebná pre život baktérií je obsiahnutá v jednej DNA (bakteriálnom chromozóme), najčastejšie vo forme kovalentne uzavretého kruhu (lineárne chromozómy sa nachádzajú u Streptomyces a Borrelia). Je pripojený k CPM v jednom bode a je umiestnený v štruktúre, ktorá je izolovaná, ale nie je oddelená membránou od cytoplazmy, a nazýva sa nukleoid. Rozvinutá DNA je dlhá viac ako 1 mm. Bakteriálny chromozóm je zvyčajne prezentovaný v jednej kópii, to znamená, že takmer všetky prokaryoty sú haploidné, hoci za určitých podmienok môže jedna bunka obsahovať niekoľko kópií svojho chromozómu a Burkholderia cepacia má tri rôzne kruhové chromozómy (3,6; 3,2 a 1,1 milióna dlhé páry báz). Ribozómy prokaryotov sa tiež líšia od ribozómov eukaryotov a majú sedimentačnú konštantu 70 S (80 S u eukaryotov).

Okrem týchto štruktúr možno v cytoplazme nájsť aj inklúzie náhradných látok.

Bunkové steny a povrchové štruktúry

V baktériách existujú dva hlavné typy štruktúry bunkovej steny, charakteristické pre grampozitívne a gramnegatívne druhy.

Bunková stena grampozitívnych baktérií je homogénna vrstva hrubá 20-80 nm, postavená prevažne z peptidoglykánu s menším množstvom teichoových kyselín a malým množstvom polysacharidov, proteínov a lipidov (tzv. lipopolysacharid). Bunková stena má póry s priemerom 1-6 nm, vďaka čomu je priepustná pre množstvo molekúl.

V gramnegatívnych baktériách peptidoglykánová vrstva nepriľne tesne k CPM a má hrúbku iba 2–3 nm. Je obklopená vonkajšou membránou, ktorá má spravidla nerovnomerný zakrivený tvar. Medzi CPM, peptidoglykánovou vrstvou a vonkajšou membránou je priestor nazývaný periplazmatický a vyplnený roztokom, ktorý obsahuje transportné proteíny a enzýmy.

Na vonkajšej strane bunkovej steny môže byť kapsula - amorfná vrstva, ktorá udržuje spojenie so stenou. Slizové vrstvy nemajú spojenie s bunkou a sú ľahko oddelené, pričom obaly nie sú amorfné, ale majú jemnú štruktúru. Medzi týmito tromi idealizovanými prípadmi však existuje veľa prechodných foriem.

Bakteriálnych bičíkov môže byť od 0 do 1000. Obidve možnosti umiestnenia jedného bičíka na jednom póle (monopolárny monotrich), zväzku bičíkov na jednom (monopolárny peritrich alebo lofotrichiálny bičík) alebo dvoch pólov (bipolárny peritrich alebo amfitrichiálny bičík) a početné bičíky pozdĺž celého povrchu bunky (peritrichózne). Hrúbka bičíka je 10-20 nm, dĺžka je 3-15 mikrónov. Jeho rotácia sa vykonáva proti smeru hodinových ručičiek s frekvenciou 40-60 ot./min.

Z povrchových štruktúr baktérií treba okrem bičíkov spomenúť aj klky. Sú tenšie ako bičíky (priemer 5-10 nm, dĺžka do 2 μm) a sú potrebné na prichytenie baktérií na substrát, podieľajú sa na metabolitoch a špeciálnych klkoch - F-pili - vláknité útvary, tenšie a kratšie (3- 10 nm x 0, 3-10 mikrónov) ako bičíky - sú potrebné na to, aby darcovská bunka preniesla DNA k príjemcovi počas konjugácie.

Rozmery

Boli však opísané nanobaktérie, ktoré sú menšie, ako je „prípustné“ a veľmi odlišné od bežných baktérií. Na rozdiel od vírusov sú schopné samostatného rastu a reprodukcie (extrémne pomalé). Sú stále málo študovaní, spochybňuje sa ich živá povaha.

Pri lineárnom zvyšovaní polomeru bunky sa jej povrch zväčšuje úmerne so štvorcom polomeru a objem - v pomere ku kocke, preto je u malých organizmov pomer povrchu k objemu vyšší ako u väčších organizmov. tie, čo pre prvého znamená aktívnejší metabolizmus s okolím. Metabolická aktivita, meraná rôznymi ukazovateľmi, na jednotku biomasy v malých formách je vyššia ako vo veľkých. Preto malé veľkosti aj pre mikroorganizmy poskytujú baktériám a archaeám výhodu v rýchlosti rastu a reprodukcie v porovnaní so zložitejšie organizovanými eukaryotmi a určujú ich dôležitú ekologickú úlohu.

mnohobunkovosť u baktérií

Mnohobunkový organizmus musí spĺňať tieto podmienky:

• jeho bunky musia byť agregované,
• medzi bunkami by malo byť oddelenie funkcií,
• medzi agregovanými bunkami by sa mali vytvoriť stabilné špecifické kontakty.

Rozmnožovanie baktérií

Pri delení väčšina grampozitívnych baktérií a vláknitých siníc syntetizuje priečnu priehradku z periférie do centra za účasti mezozómov. Gramnegatívne baktérie sa delia konstrikciou: v mieste delenia sa postupne zväčšuje zakrivenie CPM a bunkovej steny dovnútra. Pri pučaní vzniká oblička, ktorá rastie na jednom z pólov materskej bunky, materská bunka vykazuje známky starnutia a zvyčajne nedokáže produkovať viac ako 4 dcérske bunky. Pučanie sa vyskytuje v rôznych skupinách baktérií a pravdepodobne sa objavilo niekoľkokrát v priebehu evolúcie.

U baktérií sa pozoruje aj pohlavné rozmnožovanie, ale v najprimitívnejšej forme. Sexuálna reprodukcia baktérií sa líši od sexuálnej reprodukcie eukaryotov tým, že baktérie netvoria gaméty a nedochádza k fúzii buniek. Hlavná udalosť sexuálneho rozmnožovania, a to výmena genetického materiálu, však nastáva aj v tomto prípade. Tento proces sa nazýva genetická rekombinácia. Časť DNA (veľmi zriedkavo celá DNA) bunky darcu sa prenesie do bunky príjemcu, ktorej DNA je geneticky odlišná od DNA darcu. V tomto prípade prenesená DNA nahrádza časť DNA príjemcu. Náhrada DNA zahŕňa enzýmy, ktoré rozkladajú a znovu spájajú reťazce DNA. Tak vzniká DNA, ktorá obsahuje gény oboch rodičovských buniek. Takáto DNA sa nazýva rekombinantná. U potomkov alebo rekombinantov existuje výrazná diverzita v znakoch spôsobená génovou zaujatosťou. Táto rôznorodosť postáv je veľmi dôležitá pre evolúciu a je hlavnou výhodou sexuálneho rozmnožovania. Existujú 3 spôsoby, ako získať rekombinanty. Sú to v poradí ich objavenia, transformácie, konjugácie a transdukcie.

Vznik života je hlavnou otázkou, ktorá vždy znepokojovala racionálne ľudstvo. Odpovede na to sa menili tak často ako predstava človeka o svetovom poriadku. Zároveň by mohli existovať obe verzie o božskej povahe života a predpokladoch, že život sa rodí sám od seba: hodiť handru do rohu chatrče - a po nejakom čase sa z tejto handry narodia myši. V záujme spravodlivosti treba poznamenať, že bod v tejto otázke nebol dnes stanovený. Navyše moderná veda nedokáže odpovedať ani na otázku, čo je život. Prírodovedci sa však zhodujú v tom, že úplne prvé organické tvory na planéte Zem boli s najväčšou pravdepodobnosťou prvými baktériami.

Študijné problémy

Nie je ľahké prijať rozhodnutie, že organický život sa vyvinul z najjednoduchšieho jednobunkového organizmu, ktorý nie je viditeľný v každom mikroskope. Ani moderná spoločnosť nie je celkom pripravená vzdať sa predstavy o prítomnosti Božej prozreteľnosti a prevziať plnú zodpovednosť za to, čo sa deje, len na seba a v skorších storočiach sa takéto myšlienky nazývali herézou a buričstvom.

Etické a kultúrne aspekty spoločenského života vždy ovplyvňovali rýchlosť a smerovanie vedecko-technického pokroku (a tento vplyv zďaleka nebol vždy negatívny). Ale okrem etických problémov existujú aj objektívne ťažkosti, ktoré neumožňujú bodkovanie i v záležitostiach vzhľadu prvých živých organizmov.

Existujú názory, že úplne prvé autotrofné baktérie sa na Zemi objavili v prvých sto miliónoch rokov existencie planéty.

Túto hypotézu zatiaľ nie je možné potvrdiť ani vyvrátiť. Existuje niekoľko dôvodov pre túto neistotu:

1. Najstaršie dnes nájdené sedimentárne ložiská vznikli pred 3,9 miliardami rokov, to už majú.
2. Neschopnosť preskúmať neskoršie horniny naznačuje, že môžu obsahovať aj stopy baktérií.

Zdá sa, že otázka, kedy a pred koľkými rokmi sa organické molekuly začali kopírovať pomocou energie prijatej z prostredia, sa odkladá až do objavenia geologických objektov s vekom, ktorý sa čo najviac približuje veku planéty.

Ako urobil

Ak abstrahujeme od toho, kedy sa objavili úplne prvé prokaryoty, a položíme si otázku, ako sa objavili, môžete sa dozvedieť veľa zaujímavých vecí o tom, na čom vo všeobecnosti spočíva organický pozemský život.

Odpoveď spočíva v tých prvých procesoch, ktoré vznikli v neživých a jedovatých, podľa moderných štandardov, vodách primárneho oceánu.

Moderné baktérie, ktoré sa skúmajú za účelom liečenia človeka, jeho kŕmenia a čistenia jeho odpadových látok, nemajú nič spoločné s prvými baktériami, ktoré žili na Zemi.

Takže napríklad dnes sa aktívne študuje, čo infikovalo viac ako polovicu svetovej populácie a je príčinou peptických vredov žalúdka a dvanástnika.

Pri hľadaní nástrojov na liečbu tohto ochorenia biológovia vypracovali hypotézu, podľa ktorej boli kedysi prví ľudia infikovaní touto chorobou. Nedávne údaje však ukázali, že to bola osoba, ktorá sa stala prvou nádržou pre Pylori. K ďalšej infekcii zvierat došlo v dôsledku kontaktu zvierat s ľuďmi.

Tieto informácie majú veľkú hodnotu pri liečbe vredov, pretože po pochopení evolučnej cesty ulceróznych baktérií je oveľa jednoduchšie vyvinúť komplexnú liečbu a preventívne opatrenia.

Okrem štúdia živých bakteriálnych kultúr sa mikrobiológovia a farmaceuti snažia vytvárať umelé mikroorganizmy, ktoré dokážu vyriešiť aj problémy diagnostiky a liečby ľudských chorôb.

Dnes sa skúma schopnosť umelých baktérií vytvorených na báze bežnej E. coli diagnostikovať rakovinu a cukrovku. Detekcia týchto ochorení v počiatočných štádiách pomáha dosiahnuť vysoké výsledky v liečbe.

Treba však pochopiť, že umelá baktéria nie je mikroorganizmus vytvorený zo syntetických materiálov. Syntetická baktéria je obyčajná baktéria, ktorej genetický kód je nejakým spôsobom upravený.

Jpeg" alt="(!JAZYK: Špinavá voda z vodovodu" 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.!}

Napriek prísľubu vývoja v oblasti vytvárania syntetických baktérií potrebných na liečbu a diagnostiku ľudí je tento vedecký vývoj veľkým nebezpečenstvom.

Mnohé verejné inštitúcie naliehajú na vývojárov inovácií vo vytváraní umelých baktérií, aby odmietli patentovať ich vývoj, keďže moderná veda zatiaľ nevie odpovedať na otázku, čo sa stane, ak sa syntetické baktérie stanú súčasťou prirodzenej planéty.

A je takmer nemožné sledovať moment preniknutia umelých baktérií do prirodzeného prostredia.