Pamja e bakterit. Informacion i shkurtër për bakteret

Përmbajtja e artikullit

një grup i madh mikroorganizmash njëqelizorë të karakterizuar nga mungesa e një bërthame qelizore të rrethuar nga një membranë. Në të njëjtën kohë, materiali gjenetik i bakterit (acidi deoksiribonukleik, ose ADN) zë një vend shumë specifik në qelizë - një zonë e quajtur nukleoid. Organizmat me një strukturë të tillë qelizore quhen prokariote ("prenukleare"), në kontrast me të gjithë të tjerët - eukariote ("bërthamë e vërtetë"), ADN-ja e të cilëve ndodhet në një bërthamë të rrethuar nga një guaskë.

Bakteret, që më parë konsideroheshin bimë mikroskopike, tani klasifikohen në mbretërinë e pavarur Monera - një nga pesë në sistemin aktual të klasifikimit, së bashku me bimët, kafshët, kërpudhat dhe protistët.

Dëshmi fosile.

Bakteret janë ndoshta grupi më i vjetër i organizmave të njohur. Strukturat prej guri me shtresa - stromatolite - datohen në disa raste në fillimet e Arkeozoikut (Arkeanit), d.m.th. u ngrit 3.5 miliardë vjet më parë, është rezultat i aktivitetit jetësor të baktereve, zakonisht fotosintezues, të ashtuquajturat. algat blu-jeshile. Struktura të ngjashme (filma bakteriale të ngopura me karbonate) formohen edhe sot, kryesisht në brigjet e Australisë, Bahamas, në Kaliforni dhe Gjirin Persik, por ato janë relativisht të rralla dhe nuk arrijnë përmasa të mëdha, sepse organizmat barngrënës ushqehen me to. siç janë gastropodët. Në ditët e sotme, stromatolitët rriten kryesisht aty ku mungojnë këto kafshë për shkak të kripësisë së lartë të ujit ose për arsye të tjera, por para shfaqjes së formave barngrënëse gjatë evolucionit, ata mund të arrinin përmasa të mëdha, duke përbërë një element thelbësor të ujit të cekët oqeanik, të krahasueshëm me ato moderne. shkëmbinj nënujorë koralorë. Në disa shkëmbinj të lashtë, janë gjetur sfera të vogla të karbonizuara, të cilat gjithashtu besohet se janë mbetje bakteresh. Ato të parat bërthamore, d.m.th. eukariote, qelizat evoluan nga bakteret afërsisht 1.4 miliardë vjet më parë.

Ekologjia.

Bakteret janë të bollshme në tokë, në fund të liqeneve dhe oqeaneve - kudo ku grumbullohet lënda organike. Ata jetojnë në të ftohtë, kur termometri është pak mbi zero, dhe në burime të nxehta acidike me temperatura mbi 90 ° C. Disa baktere tolerojnë kripësi shumë të lartë; në veçanti, ata janë të vetmit organizma që gjenden në Detin e Vdekur. Në atmosferë, ato janë të pranishme në pika uji, dhe bollëku i tyre atje zakonisht lidhet me pluhurin e ajrit. Kështu, në qytete, uji i shiut përmban shumë më tepër baktere sesa në zonat rurale. Ka pak prej tyre në ajrin e ftohtë të maleve të larta dhe rajoneve polare, megjithatë, ato gjenden edhe në shtresën e poshtme të stratosferës në një lartësi prej 8 km.

Trakti tretës i kafshëve është i populluar dendur me baktere (zakonisht të padëmshme). Eksperimentet kanë treguar se ato nuk janë të nevojshme për jetën e shumicës së specieve, megjithëse mund të sintetizojnë disa vitamina. Megjithatë, te ripërtypësit (lopë, antilopa, dele) dhe shumë termite, ata janë të përfshirë në tretjen e ushqimit bimor. Për më tepër, sistemi imunitar i një kafshe të rritur në kushte sterile nuk zhvillohet normalisht për shkak të mungesës së stimulimit bakterial. “Flora” normale bakteriale e zorrëve është gjithashtu e rëndësishme për shtypjen e mikroorganizmave të dëmshëm që hyjnë atje.

STRUKTURA DHE AKTIVITET JETËSOR I BAKTEREVE

Bakteret janë shumë më të vogla se qelizat e bimëve dhe kafshëve shumëqelizore. Trashësia e tyre është zakonisht 0,5-2,0 μm dhe gjatësia e tyre është 1,0-8,0 μm. Disa forma janë mezi të dukshme në rezolucionin e mikroskopëve standardë të dritës (afërsisht 0,3 mikron), por speciet njihen gjithashtu me një gjatësi prej më shumë se 10 mikron dhe një gjerësi që gjithashtu shkon përtej kufijve të specifikuar, dhe një numër bakteresh shumë të hollë mund të i kalon 50 mikron në gjatësi. Në sipërfaqen që korrespondon me pikën e shënuar me laps, do të përshtaten një çerek milioni përfaqësues të përmasave mesatare të kësaj mbretërie.

Struktura.

Në bazë të veçorive morfologjike të tyre dallohen këto grupe bakteresh: kokët (pak a shumë sferikë), bacilet (shufra ose cilindra me skaje të rrumbullakosura), spirilla (spiralja e ngurtë) dhe spiroketat (forma të holla dhe fleksibël si qime). Disa autorë priren të kombinojnë dy grupet e fundit në një - spirilla.

Prokariotët ndryshojnë nga eukariotët kryesisht në mungesë të një bërthame të formuar dhe pranisë tipike të vetëm një kromozomi - një molekulë shumë e gjatë rrethore e ADN-së e bashkangjitur në një pikë në membranën qelizore. Prokariotët gjithashtu nuk kanë organele ndërqelizore të mbyllura me membranë të quajtur mitokondri dhe kloroplaste. Në eukariotët, mitokondria prodhon energji gjatë frymëmarrjes dhe fotosinteza ndodh në kloroplaste. Te prokariotët, e gjithë qeliza (dhe kryesisht membrana qelizore) merr funksionin e një mitokondri, dhe në format fotosintetike, ajo gjithashtu merr funksionin e një kloroplasti. Ashtu si eukariotët, brenda baktereve ka struktura të vogla nukleoproteinike - ribozome, të nevojshme për sintezën e proteinave, por ato nuk shoqërohen me asnjë membranë. Me shumë pak përjashtime, bakteret nuk janë në gjendje të sintetizojnë sterolet, përbërës të rëndësishëm të membranave qelizore eukariote.

Jashtë membranës qelizore, shumica e baktereve janë të mbuluara me një mur qelizor, që disi të kujton murin celuloz të qelizave bimore, por i përbërë nga polimere të tjera (ato përfshijnë jo vetëm karbohidratet, por edhe aminoacide dhe substanca specifike për bakteret). Kjo membranë parandalon që qeliza bakteriale të shpërthejë kur uji hyn në të përmes osmozës. Në krye të murit qelizor është shpesh një kapsulë mukoze mbrojtëse. Shumë baktere janë të pajisura me flagjela, me të cilat ata notojnë në mënyrë aktive. Flagjelat bakteriale janë të strukturuara më të thjeshta dhe disi ndryshe nga strukturat e ngjashme të eukarioteve.

Funksionet ndijore dhe sjellja.

Shumë baktere kanë receptorë kimikë që zbulojnë ndryshimet në aciditetin e mjedisit dhe përqendrimin e substancave të ndryshme, si sheqernat, aminoacidet, oksigjenin dhe dioksidin e karbonit. Çdo substancë ka llojin e vet të receptorëve të tillë "shije", dhe humbja e njërit prej tyre si rezultat i mutacionit çon në "verbëri të pjesshme të shijes". Shumë baktere të lëvizshme reagojnë gjithashtu ndaj luhatjeve të temperaturës dhe speciet fotosintetike i përgjigjen ndryshimeve në intensitetin e dritës. Disa baktere perceptojnë drejtimin e linjave të fushës magnetike, duke përfshirë fushën magnetike të Tokës, me ndihmën e grimcave të magnetitit ( mineral hekuri magnetik - Fe 3 O 4) të pranishme në qelizat e tyre. Në ujë, bakteret e përdorin këtë aftësi për të notuar përgjatë vijave të forcës në kërkim të një mjedisi të favorshëm.

METABOLIZMI

Pjesërisht për shkak të madhësisë së vogël të baktereve, shkalla e tyre metabolike është shumë më e lartë se ajo e eukarioteve. Në kushtet më të favorshme, disa baktere mund të dyfishojnë masën e tyre totale dhe numërojnë afërsisht çdo 20 minuta. Kjo shpjegohet me faktin se një numër i sistemeve të tyre enzimatike më të rëndësishme funksionojnë me një shpejtësi shumë të lartë. Kështu, lepurit i nevojiten disa minuta për të sintetizuar një molekulë proteine, ndërsa baktereve u duhen sekonda. Megjithatë, në një mjedis natyror, për shembull në tokë, shumica e baktereve janë "në një dietë uria", kështu që nëse qelizat e tyre ndahen, kjo nuk ndodh çdo 20 minuta, por një herë në disa ditë.

Të ushqyerit.

Bakteret janë autotrofe dhe heterotrofe. Autotrofët ("vetëushqyerja") nuk kanë nevojë për substanca të prodhuara nga organizma të tjerë. Ata përdorin dioksidin e karbonit (CO 2) si burimin kryesor ose të vetëm të karbonit. Duke përfshirë CO 2 dhe substanca të tjera inorganike, në veçanti amoniakun (NH 3), nitratet (NO – 3) dhe komponimet e ndryshme të squfurit, në reaksionet komplekse kimike, ata sintetizojnë të gjitha produktet biokimike që u nevojiten.

Heterotrofët (“ushqehen me të tjerët”) përdorin substanca organike (që përmbajnë karbon) të sintetizuara nga organizma të tjerë, në veçanti sheqernat, si burimin kryesor të karbonit (disa specie kanë nevojë edhe për CO 2). Kur oksidohen, këto komponime furnizojnë energji dhe molekula të nevojshme për rritjen dhe funksionimin e qelizave. Në këtë kuptim, bakteret heterotrofike, të cilat përfshijnë shumicën dërrmuese të prokariotëve, janë të ngjashme me njerëzit.

Burimet kryesore të energjisë.

Nëse kryesisht energjia e dritës (fotonet) përdoret për formimin (sintezën) e komponentëve qelizorë, atëherë procesi quhet fotosintezë, dhe speciet e afta për të quhen fototrofe. Bakteret fototrofike ndahen në fotoheterotrofe dhe fotoautotrofe në varësi të asaj se cilat përbërës - organikë ose inorganikë - shërbejnë si burimi i tyre kryesor i karbonit.

Cianobakteret fotoautotrofike (algat blu-jeshile), si bimët jeshile, shpërbëjnë molekulat e ujit (H 2 O) duke përdorur energjinë e dritës. Kjo lëshon oksigjen të lirë (1/2 O 2) dhe prodhon hidrogjen (2H +), i cili mund të thuhet se konverton dioksidin e karbonit (CO 2) në karbohidrate. Bakteret e squfurit jeshil dhe vjollcë përdorin energjinë e dritës për të zbërthyer molekula të tjera inorganike, të tilla si sulfuri i hidrogjenit (H2S), në vend të ujit. Rezultati prodhon gjithashtu hidrogjen, i cili redukton dioksidin e karbonit, por nuk lëshohet oksigjen. Ky lloj fotosinteze quhet anoksigjenik.

Bakteret fotoheterotrofike, të tilla si bakteret e purpurta jo sulfurore, përdorin energjinë e dritës për të prodhuar hidrogjen nga substanca organike, në veçanti izopropanoli, por burimi i tyre mund të jetë edhe gazi H2.

Nëse burimi kryesor i energjisë në qelizë është oksidimi i kimikateve, bakteret quhen kemoheterotrofë ose kimiautotrofë, në varësi të faktit nëse molekulat shërbejnë si burim kryesor i karbonit - organik apo inorganik. Për të parën, lënda organike siguron energji dhe karbon. Kemoautotrofët marrin energji nga oksidimi i substancave inorganike, si hidrogjeni (në ujë: 2H 4 + O 2 ® 2H 2 O), hekuri (Fe 2+ ® Fe 3+) ose squfuri (2S + 3O 2 + 2H 2 O ® 2SO 4 2 – + 4H +), dhe karboni është nga CO 2. Këta organizma quhen gjithashtu kemolitotrofë, duke theksuar kështu që ata "ushqehen" me shkëmbinj.

Frymëmarrje.

Frymëmarrja qelizore është procesi i çlirimit të energjisë kimike të ruajtur në molekulat e "ushqimit" për përdorimin e saj të mëtejshëm në reaksionet jetësore. Frymëmarrja mund të jetë aerobike dhe anaerobe. Në rastin e parë, ajo kërkon oksigjen. Është e nevojshme për punën e të ashtuquajturit. Sistemi i transportit të elektroneve: elektronet lëvizin nga një molekulë në tjetrën (energjia lirohet) dhe në fund bashkohen me oksigjenin së bashku me jonet e hidrogjenit - formohet uji.

Organizmat anaerobe nuk kanë nevojë për oksigjen dhe për disa lloje të këtij grupi është edhe helmues. Elektronet e lëshuara gjatë frymëmarrjes lidhen me pranuesit e tjerë inorganik, si nitrati, sulfati ose karbonati, ose (në një formë të tillë frymëmarrjeje - fermentimi) me një molekulë organike specifike, në veçanti glukozën.

KLASIFIKIMI

Në shumicën e organizmave, një specie konsiderohet të jetë një grup individësh të izoluar riprodhues. Në një kuptim të gjerë, kjo do të thotë se përfaqësuesit e një specieje të caktuar mund të prodhojnë pasardhës pjellor duke u çiftuar vetëm me llojin e tyre, por jo me individë të specieve të tjera. Kështu, gjenet e një specie të veçantë, si rregull, nuk shtrihen përtej kufijve të saj. Sidoqoftë, në bakteret, shkëmbimi i gjeneve mund të ndodhë midis individëve jo vetëm të specieve të ndryshme, por edhe të gjinive të ndryshme, kështu që nëse është legjitime të zbatohen këtu konceptet e zakonshme të origjinës evolucionare dhe farefisnisë nuk është plotësisht e qartë. Për shkak të kësaj dhe vështirësive të tjera, ende nuk ka një klasifikim të pranuar përgjithësisht të baktereve. Më poshtë është një nga variantet e përdorur gjerësisht.

MBRETËRIA E MONERA

Lloji I. Gracilicutes (baktere gram-negative me mure të hollë)

Klasa 1. Skotobakteret (forma jo fotosintetike, p.sh. myxobacteria)

Klasa 2. Anoksifotobakteret (forma fotosintetike jo-prodhuese të oksigjenit, p.sh. bakteret e squfurit të purpurt)

Klasa 3. Oksifotobakteret (forma fotosintetike që prodhojnë oksigjen, të tilla si cianobakteret)

Lloji II. Firmikutet (bakteret gram-pozitive me mure të trasha)

Klasa 1. Firmibakteret (forma me qeliza të forta, të tilla si klostridia)

Klasa 2. Talobakteret (forma të degëzuara, p.sh. aktinomycete)

Lloji III. Tenerikutet (bakteret gram-negative pa mur qelizor)

Klasa 1. Mollikutet (format e qelizave të buta, të tilla si mikoplazmat)

Lloji IV. Mendosikutet (bakteret me mure qelizore të dëmtuara)

Klasa 1. Arkebakteret (format e lashta, p.sh. metan-formimi)

Domenet.

Studimet e fundit biokimike kanë treguar se të gjithë prokariotët ndahen qartë në dy kategori: një grup i vogël arkebakteresh (Archaebacteria - "bakteret e lashta") dhe të gjitha të tjerat, të quajtura eubaktere (Eubacteria - "bakteret e vërteta"). Besohet se arkebakteret, në krahasim me eubakteret, janë më primitive dhe më afër paraardhësit të përbashkët të prokariotëve dhe eukariotëve. Ato ndryshojnë nga bakteret e tjera në disa karakteristika domethënëse, duke përfshirë përbërjen e molekulave të ARN-së ribozomale (rARN) të përfshira në sintezën e proteinave, strukturën kimike të lipideve (substanca të ngjashme me yndyrën) dhe praninë në murin qelizor të disa substancave të tjera në vend të mureinë polimer protein-karbohidrate.

Në sistemin e mësipërm të klasifikimit, arkebakteret konsiderohen vetëm një nga llojet e së njëjtës mbretëri, e cila bashkon të gjitha eubakteret. Megjithatë, sipas disa biologëve, ndryshimet midis arkebaktereve dhe eubaktereve janë aq të thella sa është më e saktë të konsiderohen arkebakteret brenda Monera si një nënmbretë e veçantë. Kohët e fundit është shfaqur një propozim edhe më radikal. Analiza molekulare ka zbuluar dallime kaq të rëndësishme në strukturën e gjeneve midis këtyre dy grupeve të prokariotëve, saqë disa e konsiderojnë praninë e tyre brenda të njëjtës mbretëri organizmash si të palogjikshme. Në këtë drejtim, propozohet të krijohet një kategori taksonomike (takson) e një rangu edhe më të lartë, duke e quajtur atë një domen, dhe të ndahen të gjitha gjallesat në tre fusha - Eucaria (eukariotët), Arkea (arkebakteret) dhe Bakteret (eubakteret aktuale). .

EKOLOGJIA

Dy funksionet më të rëndësishme ekologjike të baktereve janë fiksimi i azotit dhe mineralizimi i mbetjeve organike.

Fiksimi i azotit.

Lidhja e azotit molekular (N 2) me formimin e amoniakut (NH 3) quhet fiksim i azotit, dhe oksidimi i këtij të fundit në nitrite (NO - 2) dhe nitrat (NO - 3) quhet nitrifikim. Këto janë procese jetike për biosferën, pasi bimët kanë nevojë për azot, por ato mund të thithin vetëm format e tij të lidhura. Aktualisht, afërsisht 90% (rreth 90 milion ton) e sasisë vjetore të këtij azoti "fiks" sigurohet nga bakteret. Pjesa tjetër prodhohet nga impiantet kimike ose ndodh gjatë goditjeve të rrufesë. Azoti në ajër, i cili është përafërsisht. 80% e atmosferës kufizohet kryesisht nga gjinia gram-negative Rhizobium ( Rhizobium) dhe cianobakteret. Llojet e Rhizobium hyjnë në simbiozë me afërsisht 14,000 lloje të bimëve bishtajore (familja Leguminosae), të cilat përfshijnë, për shembull, tërfilin, jonxhën, sojën dhe bizelet. Këto baktere jetojnë në të ashtuquajturat. nyje - ënjtje të formuara në rrënjë në prani të tyre. Bakteret marrin substanca organike (ushqim) nga bima, dhe në këmbim furnizojnë bujtësin me azot fiks. Në këtë mënyrë fiksohet deri në 225 kg azot për hektar në vit. Bimët jo bishtajore, si alderi, gjithashtu hyjnë në simbiozë me baktere të tjera fiksuese të azotit.

Cianobakteret fotosintezojnë, si bimët e gjelbra, duke çliruar oksigjen. Shumë prej tyre janë gjithashtu në gjendje të fiksojnë azotin atmosferik, i cili më pas konsumohet nga bimët dhe në fund të fundit nga kafshët. Këta prokariote shërbejnë si një burim i rëndësishëm i azotit fiks në tokë në përgjithësi dhe në orizoret në Lindje në veçanti, si dhe si furnizuesi kryesor i tij për ekosistemet e oqeanit.

Mineralizimi.

Ky është emri që i është dhënë dekompozimit të mbetjeve organike në dioksid karboni (CO 2), ujë (H 2 O) dhe kripëra minerale. Nga pikëpamja kimike, ky proces është i barabartë me djegien, prandaj kërkon sasi të mëdha oksigjeni. Shtresa e sipërme e tokës përmban nga 100,000 deri në 1 miliard baktere për 1 g, d.m.th. afërsisht 2 tonë për hektar. Në mënyrë tipike, të gjitha mbetjet organike, sapo në tokë, oksidohen shpejt nga bakteret dhe kërpudhat. Më rezistente ndaj dekompozimit është një substancë organike me ngjyrë kafe e quajtur acid humik, i cili formohet kryesisht nga linjina që përmbahet në dru. Ai grumbullohet në tokë dhe përmirëson vetitë e tij.

BAKTERET DHE INDUSTRIA

Duke pasur parasysh shumëllojshmërinë e reaksioneve kimike që bakteret katalizojnë, nuk është për t'u habitur që ato përdoren gjerësisht në prodhim, në disa raste që nga kohërat e lashta. Prokariotët ndajnë lavdinë e ndihmësve të tillë mikroskopikë njerëzorë me kërpudhat, kryesisht maja, të cilat ofrojnë shumicën e proceseve të fermentimit alkoolik, për shembull, në prodhimin e verës dhe birrës. Tani që është bërë e mundur futja e gjeneve të dobishme në baktere, duke bërë që ato të sintetizojnë substanca të vlefshme si insulina, aplikimi industrial i këtyre laboratorëve të gjallë ka marrë një nxitje të re të fuqishme.

Industria ushqimore.

Aktualisht, bakteret përdoren nga kjo industri kryesisht për prodhimin e djathrave, produkteve të tjera të qumështit të fermentuar dhe uthullës. Reaksionet kryesore kimike këtu janë formimi i acideve. Pra, kur përgatitni uthull, bakteret e gjinisë Acetobacter oksidojnë alkoolin etilik që përmbahet në musht ose lëngje të tjera në acid acetik. Procese të ngjashme ndodhin kur lakra turshi është lakër turshi: bakteret anaerobe fermentojnë sheqernat që përmbahen në gjethet e kësaj bime në acid laktik, si dhe acid acetik dhe alkoole të ndryshme.

Shpëlarja e xeheve.

Bakteret përdoren për shpëlarjen e xeheve të shkallës së ulët, d.m.th. duke i kthyer ato në një tretësirë ​​të kripërave të metaleve të vlefshme, kryesisht bakri (Cu) dhe uraniumit (U). Një shembull është përpunimi i kalkopiritit, ose piritit të bakrit (CuFeS 2). Grumbullimet e këtij minerali ujiten periodikisht me ujë, i cili përmban baktere kimiolitotrofike të gjinisë Tiobacillus. Gjatë aktivitetit të tyre jetësor, ata oksidojnë squfurin (S), duke formuar sulfate të tretshme të bakrit dhe hekurit: CuFeS 2 + 4O 2 ® CuSO 4 + FeSO 4. Teknologji të tilla thjeshtojnë shumë nxjerrjen e metaleve të vlefshme nga xehet; në parim, ato janë ekuivalente me proceset që ndodhin në natyrë gjatë gërryerjes së shkëmbinjve.

Riciklimi i mbetjeve.

Bakteret shërbejnë gjithashtu për të kthyer materialet e mbeturinave, si ujërat e zeza, në produkte më pak të rrezikshme apo edhe të dobishme. Ujërat e zeza janë një nga problemet më urgjente të njerëzimit modern. Mineralizimi i plotë i tyre kërkon sasi të mëdha oksigjeni dhe në rezervuarët e zakonshëm ku është zakon të hidhen këto mbetje, nuk ka më oksigjen të mjaftueshëm për t'i "neutralizuar" ato. Zgjidhja qëndron në ajrimin shtesë të ujërave të zeza në pishina të posaçme (rezervë ajrimi): si rezultat, bakteret mineralizuese kanë oksigjen të mjaftueshëm për të dekompozuar plotësisht lëndën organike, dhe në rastet më të favorshme, uji i pijshëm bëhet një nga produktet përfundimtare të procesi. Sedimenti i patretshëm që mbetet gjatë rrugës mund t'i nënshtrohet fermentimit anaerobik. Për të siguruar që impiante të tilla të trajtimit të ujit të zënë sa më pak hapësirë ​​dhe para, është e nevojshme një njohuri e mirë e bakteriologjisë.

Përdorime të tjera.

Fusha të tjera të rëndësishme të aplikimit industrial të baktereve përfshijnë, për shembull, lobin e lirit, d.m.th. ndarja e fibrave të saj rrotulluese nga pjesët e tjera të bimës, si dhe prodhimi i antibiotikëve, në veçanti streptomicina (bakteret e gjinisë Streptomicet).

LUFTIMI I BAKTERIVE NË INDUSTRI

Bakteret nuk janë vetëm të dobishme; Lufta kundër riprodhimit masiv të tyre, për shembull në produktet ushqimore ose në sistemet ujore të fabrikave të pulpës dhe letrës, është bërë një fushë e tërë veprimtarie.

Ushqimi prishet për shkak të veprimit të baktereve, kërpudhave dhe enzimave të veta autolitike ("vetë-tretëse"), përveç nëse çaktivizohen nga nxehtësia ose mjete të tjera. Meqenëse bakteret janë shkaktari kryesor i prishjes, zhvillimi i sistemeve efikase të ruajtjes së ushqimit kërkon njohuri për kufijtë e tolerancës së këtyre mikroorganizmave.

Një nga teknologjitë më të zakonshme është pasterizimi i qumështit, i cili vret bakteret që shkaktojnë, për shembull, tuberkulozin dhe brucelozën. Qumështi mbahet në temperaturën 61–63°C për 30 minuta ose në 72–73°C për vetëm 15 sekonda. Kjo nuk dëmton shijen e produktit, por çaktivizon bakteret patogjene. Vera, birra dhe lëngjet e frutave gjithashtu mund të pasterizohen.

Përfitimet e ruajtjes së ushqimit në të ftohtë janë të njohura prej kohësh. Temperaturat e ulëta nuk i vrasin bakteret, por i pengojnë ato të rriten dhe të riprodhohen. Vërtetë, kur ngrihen, për shembull, në -25 ° C, numri i baktereve zvogëlohet pas disa muajsh, por një numër i madh i këtyre mikroorganizmave ende mbijetojnë. Në temperatura pak nën zero, bakteret vazhdojnë të shumohen, por shumë ngadalë. Kulturat e tyre të qëndrueshme mund të ruhen pothuajse për një kohë të pacaktuar pas liofilizimit (tharjes në ngrirje) në një mjedis që përmban proteina, siç është serumi i gjakut.

Metoda të tjera të njohura të ruajtjes së ushqimit përfshijnë tharjen (tharjen dhe pirjen e duhanit), shtimin e sasive të mëdha të kripës ose sheqerit, që fiziologjikisht është e barabartë me dehidratimin dhe turshi, d.m.th. vendosja në një tretësirë ​​të përqendruar të acidit. Kur aciditeti i mjedisit korrespondon me pH 4 dhe më poshtë, aktiviteti jetësor i baktereve zakonisht frenohet ose ndalet shumë.

BAKTERET DHE SËMUNDJET

Bakteret u zbuluan nga A. Leeuwenhoek në fund të shekullit të 17-të dhe për një kohë të gjatë besohej se ato ishin të afta të gjeneronin spontan në mbetjet e kalbura. Kjo pengoi të kuptuarit e lidhjes midis prokariotëve dhe shfaqjes dhe përhapjes së sëmundjeve, duke penguar njëkohësisht zhvillimin e masave adekuate terapeutike dhe parandaluese. L. Pasteur ishte i pari që vërtetoi se bakteret vijnë vetëm nga baktere të tjera të gjalla dhe mund të shkaktojnë sëmundje të caktuara. Në fund të shekullit të 19-të. R. Koch dhe shkencëtarë të tjerë kanë përmirësuar ndjeshëm metodat për identifikimin e këtyre patogjenëve dhe kanë përshkruar shumë nga speciet e tyre. Për të vërtetuar se sëmundja e vëzhguar shkaktohet nga një bakter shumë specifik, ata ende përdorin (me modifikime të vogla) "postulatet e Koch": 1) ky patogjen duhet të jetë i pranishëm në të gjithë pacientët; 2) ju mund të merrni kulturën e tij të pastër; 3) kur inokulohet, duhet të shkaktojë të njëjtën sëmundje te një person i shëndetshëm; 4) mund të zbulohet te një person i sapo sëmurë. Përparimi i mëtejshëm në këtë fushë lidhet me zhvillimin e imunologjisë, themelet e së cilës u hodhën nga Pasteur (në fillim, shkencëtarët francezë bënë shumë këtu) dhe me zbulimin e penicilinës në 1928 nga A. Fleming.

Ngjyrosje gram.

Për identifikimin e baktereve patogjene, metoda e ngjyrosjes së preparateve, e zhvilluar në 1884 nga bakteriologu danez H. Gram, doli të ishte jashtëzakonisht e dobishme. Ai bazohet në rezistencën e murit qelizor bakterial ndaj zbardhjes pas trajtimit me ngjyra të veçanta. Nëse nuk zbardhet, bakteri quhet gram-pozitiv, përndryshe quhet gram-negativ. Ky ndryshim lidhet me veçoritë strukturore të murit qelizor dhe disa karakteristika metabolike të mikroorganizmave. Caktimi i një bakteri patogjen në një nga këto dy grupe i ndihmon mjekët të përshkruajnë antibiotikun e duhur ose ilaçin tjetër. Kështu, bakteret që shkaktojnë çiban janë gjithmonë gram-pozitive, dhe agjentët shkaktarë të dizenterisë bakteriale janë gram-negative.

Llojet e patogjenëve.

Bakteret nuk mund të kapërcejnë pengesën e krijuar nga lëkura e paprekur; depërtojnë në organizëm nëpërmjet plagëve dhe mukozave të holla që mbështjellin pjesën e brendshme të zgavrës së gojës, traktit tretës, traktit respirator dhe gjenitourinar, etj. Prandaj, ato transmetohen nga personi në person me ushqim ose ujë të pijshëm të kontaminuar (ethet tifoide, bruceloza, kolera, dizenteria), me pika lagështie të thithura të lëshuara në ajër kur pacienti teshtin, kollitet ose thjesht flet (difteria, murtaja pneumonike, tuberkulozi, infeksionet streptokoksike, pneumonia) ose nëpërmjet kontaktit të drejtpërdrejtë të mukozës së dy personave (gonorrea, sifilizi, bruceloza). Pasi të jenë në mukozën, patogjenët mund të ndikojnë vetëm në të (për shembull, patogjenët e difterisë në traktin respirator) ose të depërtojnë më thellë, si, të themi, treponema në sifilis.

Simptomat e infeksionit bakterial shpesh i atribuohen substancave toksike të prodhuara nga këta mikroorganizma. Zakonisht ndahen në dy grupe. Ekzotoksinat lirohen nga qeliza bakteriale, për shembull, në difterinë, tetanozin, ethet e kuqe të ndezura (shkaku i një skuqjeje të kuqe). Është interesante se në shumë raste, ekzotoksinat prodhohen vetëm nga bakteret që janë vetë të infektuara me viruse që përmbajnë gjenet përkatëse. Endotoksinat janë pjesë e murit qelizor bakterial dhe lirohen vetëm pas vdekjes dhe shkatërrimit të patogjenit.

Helmimi nga ushqimi.

Bakter anaerobe Clostridium botulinum, zakonisht të jetuarit në tokë dhe baltë, është shkaku i botulizmit. Ai prodhon spore shumë rezistente ndaj nxehtësisë që mund të mbijnë pas pasterizimit dhe pirjes së duhanit të ushqimeve. Gjatë jetës së tij, bakteri prodhon disa toksina që janë të ngjashme në strukturë dhe janë ndër helmet më të forta të njohura. Më pak se 1/10,000 mg e një lënde të tillë mund të vrasë një person. Ky bakter herë pas here infekton ushqimet e konservuara në fabrikë dhe disi më shpesh - ato të bëra vetë. Zakonisht është e pamundur të zbulohet prania e tij në perime ose produkte mishi me sy. Në Shtetet e Bashkuara, disa dhjetëra raste të botulizmit raportohen çdo vit, me një shkallë vdekshmërie prej 30-40%. Për fat të mirë, toksina botulinum është një proteinë, kështu që mund të çaktivizohet duke e zier për një kohë të shkurtër.

Shumë më të shpeshta janë helmimet me ushqim të shkaktuar nga një toksinë e prodhuar nga disa lloje të Staphylococcus aureus ( Staphylococcus aureus). Simptomat: diarre dhe humbje e forcës; vdekjet janë të rralla. Kjo toksinë është gjithashtu një proteinë, por, për fat të keq, është shumë rezistente ndaj nxehtësisë, ndaj është e vështirë të çaktivizohet duke zier ushqimin. Nëse produktet nuk janë helmuar rëndë prej tij, atëherë, për të parandaluar përhapjen e stafilokokut, rekomandohet ruajtja e tyre deri në konsumim në një temperaturë nën 4 ° C ose mbi 60 ° C.

Gjinia e baktereve Salmonela Ato janë gjithashtu të afta të shkaktojnë dëm për shëndetin duke kontaminuar ushqimin. Në mënyrë të rreptë, ky nuk është helmim nga ushqimi, por një infeksion i zorrëve (salmoneloza), simptomat e të cilit zakonisht shfaqen 12-24 orë pasi patogjeni hyn në trup. Shkalla e vdekshmërisë prej saj është mjaft e lartë.

Helmimet nga stafilokoku dhe salmoneloza shoqërohen kryesisht me konsumimin e produkteve të mishit dhe sallatave që kanë qëndruar në temperaturën e dhomës, veçanërisht në pikniqe dhe festa.

Mbrojtja natyrale e trupit.

Në trupin e kafshës, ekzistojnë disa "linja mbrojtëse" kundër mikroorganizmave patogjenë. Njëra prej tyre formohet nga qelizat e bardha të gjakut që fagocitojnë, d.m.th. duke thithur bakteret dhe në përgjithësi grimcat e huaja, tjetra është sistemi imunitar. Të dyja veprojnë të ndërlidhura.

Sistemi imunitar është shumë kompleks dhe ekziston vetëm te vertebrorët. Nëse një proteinë e huaj ose karbohidrate me molekulare të lartë depërton në gjakun e një kafshe, ajo bëhet një antigjen këtu, d.m.th. një substancë që stimulon prodhimin nga trupi të një substance "antagonizuese" - një antitrup. Një antitrup është një proteinë që lidhet, d.m.th. inaktivizon një antigjen specifik për të, duke shkaktuar shpesh precipitimin (precipitimin) dhe largimin e tij nga qarkullimi i gjakut. Çdo antigjen korrespondon me një antitrup të përcaktuar rreptësisht.

Bakteret, si rregull, shkaktojnë edhe formimin e antitrupave, të cilët stimulojnë lizën, d.m.th. shkatërrimin e qelizave të tyre dhe i bëjnë ato më të aksesueshme ndaj fagocitozës. Shpesh është e mundur të imunizohet një individ paraprakisht, duke rritur rezistencën e tij natyrore ndaj infeksionit bakterial.

Përveç “imunitetit humoral” të siguruar nga antitrupat që qarkullojnë në gjak, ekziston imuniteti “qelizor” i lidhur me qelizat e bardha të specializuara të gjakut, të ashtuquajturat. Qelizat T që vrasin bakteret përmes kontaktit të drejtpërdrejtë dhe me ndihmën e substancave toksike. Qelizat T nevojiten gjithashtu për të aktivizuar makrofagët, një lloj tjetër i qelizave të bardha të gjakut që gjithashtu shkatërron bakteret.

Kimioterapia dhe antibiotikët.

Në fillim, shumë pak ilaçe (barna kimioterapeutike) u përdorën për të luftuar bakteret. Vështirësia ishte se megjithëse këto barna vrasin lehtësisht mikrobet, një trajtim i tillë shpesh është i dëmshëm për vetë pacientin. Për fat të mirë, ngjashmëria biokimike midis njerëzve dhe mikrobeve, siç dihet tani, është ende e paplotë. Për shembull, antibiotikët e grupit të penicilinës, të sintetizuara nga disa kërpudha dhe të përdorura prej tyre për të luftuar bakteret konkurruese, prishin formimin e murit qelizor bakterial. Duke qenë se qelizat njerëzore nuk kanë një mur të tillë, këto substanca janë të dëmshme vetëm për bakteret, megjithëse ndonjëherë ato shkaktojnë një reaksion alergjik tek ne. Përveç kësaj, ribozomet e prokariotëve, disi të ndryshëm nga tonat (ato eukariote), inaktivizohen në mënyrë specifike nga antibiotikët si streptomicina dhe kloromicetina. Më tej, disa baktere duhet t'i sigurojnë vetes një nga vitaminat - acid folik, dhe sinteza e tij në qelizat e tyre shtypet nga ilaçet sintetike sulfa. Ne vetë e marrim këtë vitaminë nga ushqimi, kështu që nuk vuajmë nga ky trajtim. Droga natyrale ose sintetike tani ekzistojnë kundër pothuajse të gjithë patogjenëve bakterialë.

Kujdesi shëndetësor.

Luftimi i patogjenëve në nivelin individual të pacientit është vetëm një aspekt i aplikimit të bakteriologjisë mjekësore. Jo më pak i rëndësishëm është studimi i zhvillimit të popullatave bakteriale jashtë trupit të pacientit, ekologjia, biologjia dhe epidemiologjia e tyre, d.m.th. shpërndarja dhe dinamika e popullsisë. Dihet, për shembull, se agjenti shkaktar i murtajës Yersinia pestis jeton në trupin e brejtësve, të cilët shërbejnë si një "rezervuar natyral" i këtij infeksioni, dhe pleshtat janë bartësit e tij midis kafshëve, nëse ujërat e zeza derdhen në një trup uji, agjentët shkaktarë të një numri infeksionesh të zorrëve mbeten të qëndrueshme atje. një periudhë të caktuar kohore, në varësi të kushteve të ndryshme. Kështu, rezervuarët alkaline të Indisë, ku pH e mjedisit ndryshon në varësi të kohës së vitit, janë një mjedis shumë i favorshëm për mbijetesën e Vibrio cholerae ( Vibrio cholerae) ().

Ky lloj informacioni është jashtëzakonisht i rëndësishëm për punonjësit shëndetësorë të përfshirë në identifikimin e shpërthimeve të sëmundjeve, ndërprerjen e transmetimit të sëmundjeve, zbatimin e programeve të imunizimit dhe masave të tjera parandaluese.

STUDIMI I BAKTERIVE

Shumë baktere janë të lehta për t'u rritur në të ashtuquajturat. mjedis kulturor, i cili mund të përfshijë lëng mishi, proteina pjesërisht të tretur, kripëra, dekstrozë, gjak të plotë, serumin e tij dhe përbërës të tjerë. Përqendrimi i baktereve në kushte të tilla zakonisht arrin rreth një miliard për centimetër kub, duke bërë që mjedisi të bëhet i turbullt.

Për të studiuar bakteret, është e nevojshme të jeni në gjendje të merrni kulturat e tyre të pastra, ose klonet, të cilat janë pasardhës të një qelize të vetme. Kjo është e nevojshme, për shembull, për të përcaktuar se çfarë lloj bakteri ka infektuar pacientin dhe ndaj cilit antibiotik është i ndjeshëm ky lloj. Mostrat mikrobiologjike, të tilla si tamponët e fytit ose plagës, mostrat e gjakut, mostrat e ujit ose materiale të tjera, janë shumë të holluara dhe aplikohen në sipërfaqen e një mjedisi gjysmë të ngurtë, ku kolonitë e rrumbullakëta zhvillohen nga qelizat individuale. Agjenti forcues për mjedisin e kulturës është zakonisht agar, një polisaharid i marrë nga disa alga deti që nuk tretet pothuajse nga çdo lloj bakteri. Media agar përdoret në formën e "shoals", d.m.th. sipërfaqet e pjerrëta të formuara në epruveta që qëndrojnë në një kënd të madh kur mjedisi i kulturës i shkrirë ngurtësohet, ose në formën e shtresave të holla në enët Petri prej qelqi - enë të rrumbullakëta të sheshta, të mbyllura me një kapak të së njëjtës formë, por pak më të madh në diametër. Zakonisht, brenda një dite, qeliza bakteriale arrin të shumëzohet aq shumë sa të formojë një koloni që është lehtësisht e dukshme me sy të lirë. Mund të transferohet në një mjedis tjetër për studime të mëtejshme. Të gjitha mjediset e kulturës duhet të jenë sterile para rritjes së baktereve dhe në të ardhmen duhet të merren masa për të parandaluar vendosjen e mikroorganizmave të padëshiruar mbi to.

Për të ekzaminuar bakteret e rritura në këtë mënyrë, ngrohni një lak të hollë teli në një flakë, prekeni fillimisht në një koloni ose njollë dhe më pas në një pikë uji të aplikuar në një rrëshqitje xhami. Pas shpërndarjes së barabartë të materialit të marrë në këtë ujë, gota thahet dhe kalohet shpejt mbi flakën e djegësit dy ose tre herë (ana me bakteret duhet të jetë e kthyer lart): si rezultat, mikroorganizmat, pa u dëmtuar, janë fort. ngjitur në nënshtresë. Bojëja hidhet në sipërfaqen e preparatit, më pas gota lahet në ujë dhe thahet përsëri. Tani mund të ekzaminoni mostrën nën një mikroskop.

Kulturat e pastra të baktereve identifikohen kryesisht nga karakteristikat e tyre biokimike, d.m.th. përcaktoni nëse ato formojnë gaz ose acide nga disa sheqerna, nëse janë në gjendje të tresin proteinat (lëngëzimin e xhelatinës), nëse kanë nevojë për oksigjen për rritje, etj. Ata gjithashtu kontrollojnë nëse janë të lyer me ngjyra specifike. Ndjeshmëria ndaj barnave të caktuara, të tilla si antibiotikët, mund të përcaktohet duke vendosur disqe të vogla letre filtri të njomur në këto substanca në një sipërfaqe të infektuar me baktere. Nëse ndonjë përbërje kimike vret bakteret, një zonë pa baktere formohet rreth diskut përkatës.

Jeta në planetin tonë filloi me bakteret. Shkencëtarët besojnë se këtu përfundon gjithçka. Ekziston një shaka se kur alienët studionin Tokën, ata nuk mund të kuptonin se kush ishte pronari i saj i vërtetë - një person apo një bacil. Faktet më interesante rreth baktereve janë zgjedhur më poshtë.

Një bakter është një organizëm i veçantë që riprodhohet me ndarje. Sa më i favorshëm të jetë habitati, aq më shpejt ndahet. Këta mikroorganizma jetojnë në të gjitha gjallesat, si dhe në ujë, ushqim, pemë të kalbura dhe bimë.

Lista nuk është e kufizuar në këtë. Bacilet mbijetojnë mirë në objektet që janë prekur nga njerëzit. Për shembull, në parmakë në transportin publik, në dorezën e frigoriferit, në majë të një lapsi. Fakte interesante rreth baktereve janë zbuluar së fundmi nga Universiteti i Arizonës. Sipas vëzhgimeve të tyre, mikroorganizmat "e fjetur" jetojnë në Mars. Shkencëtarët janë të bindur se kjo është një nga provat e ekzistencës së jetës në planetë të tjerë, përveç kësaj, sipas mendimit të tyre, bakteret e huaja mund të "rigjallërohen" në Tokë.

Mikroorganizmi u ekzaminua për herë të parë në një mikroskop optik nga shkencëtari holandez Antonius van Leeuwenhoek në fund të shekullit të 17-të. Aktualisht, janë të njohura rreth dy mijë lloje bacilesh. Të gjitha ato mund të ndahen në:

• të dëmshme;
• e dobishme;
• neutrale.

Në të njëjtën kohë, ato të dëmshmet zakonisht luftojnë me ato të dobishme dhe neutrale. Kjo është një nga arsyet më të zakonshme pse një person sëmuret.

Faktet më interesante

Në përgjithësi, organizmat njëqelizorë marrin pjesë në të gjitha proceset jetësore.

Bakteret dhe njerëzit

Që nga lindja, një person hyn në një botë plot me mikroorganizma të ndryshëm. Disa e ndihmojnë atë të mbijetojë, të tjerët shkaktojnë infeksione dhe sëmundje.

Faktet më interesante interesante rreth baktereve dhe njerëzve:

Rezulton se bacili ose mund të shërojë plotësisht një person ose të shkatërrojë speciet tona. Aktualisht, toksina bakteriale tashmë ekzistojnë.

Si na ndihmuan bakteret të mbijetojmë?

Këtu janë disa fakte më interesante rreth baktereve që janë të dobishme për njerëzit:

• disa lloje bacilesh mbrojnë njerëzit nga alergjitë;
• me ndihmën e baktereve ju mund të asgjësoni mbeturinat e rrezikshme (për shembull, produktet e naftës);
• Pa mikroorganizma në zorrë, një person nuk do të mbijetonte.

Si t'u tregojmë fëmijëve për bacilet?

Fëmijët janë gati të flasin për bacilet në moshën 3-4 vjeç. Për të përcjellë saktë informacionin, ia vlen të tregohen fakte interesante për bakteret. Për fëmijët, për shembull, është shumë e rëndësishme të kuptojnë se ka mikrobe të këqia dhe të mira. Që të mirat mund ta kthejnë qumështin në qumësht të pjekur të fermentuar. Dhe gjithashtu se ato ndihmojnë barkun të tresë ushqimin.

Vëmendje duhet t'i kushtohet baktereve të liga. Tregojuni atyre se janë shumë të vegjël, kështu që nuk duken. Se kur hyjnë në trupin e njeriut, shpejt ka shumë mikrobe, dhe ata fillojnë të na hanë nga brenda.

Fëmija duhet të dijë për të parandaluar hyrjen e mikrobit të keq në trup:

• Lani duart pasi dilni jashtë dhe para se të hani.
• Mos hani shumë ëmbëlsira.
• Vaksinohuni.

Mënyra më e mirë për të demonstruar bakteret është përmes fotografive dhe enciklopedive.

Çfarë duhet të dijë çdo student?

Me një fëmijë më të madh, është më mirë të mos flasim për mikrobet, por për bakteret. Është e rëndësishme të jepni arsye për fakte interesante për nxënësit e shkollës. Kjo do të thotë, kur flasim për rëndësinë e larjes së duarve, mund të dalloni se 340 koloni bacilesh të dëmshëm jetojnë në dorezat e tualetit.

Së bashku mund të gjeni informacione se cilat baktere shkaktojnë prishjen e dhëmbëve. Dhe gjithashtu tregoni nxënësit se çokollata në sasi të vogla ka një efekt antibakterial.

Edhe një nxënës i shkollës fillore do të jetë në gjendje të kuptojë se çfarë është një vaksinë. Kjo është kur një sasi e vogël e virusit ose baktereve futet në trup dhe sistemi imunitar e mposht atë. Kjo është arsyeja pse është kaq e rëndësishme që të vaksinoheni.

Tashmë që nga fëmijëria, duhet kuptuar se vendi i baktereve është një botë e tërë që ende nuk është studiuar plotësisht. Dhe për sa kohë që ekzistojnë këto mikroorganizma, ekziston vetë specia njerëzore.

Historia e studimit

Themelet e mikrobiologjisë së përgjithshme dhe studimi i rolit të baktereve në natyrë u hodhën nga Beijerinck, Martinus Willem dhe Vinogradsky, Sergei Nikolaevich.

Studimi i strukturës së qelizave bakteriale filloi me shpikjen e mikroskopit elektronik në vitet 1930. Në vitin 1937, E. Chatton propozoi ndarjen e të gjithë organizmave sipas llojit të strukturës qelizore në prokariote dhe eukariote, dhe në vitin 1961 Steinier dhe Van Niel e zyrtarizuan përfundimisht këtë ndarje. Zhvillimi i biologjisë molekulare çoi në zbulimin në 1977 të K. Woese të dallimeve themelore midis vetë prokariotëve: midis baktereve dhe arkeave.

Struktura

Shumica dërrmuese e baktereve (me përjashtim të aktinomiceteve dhe cianobaktereve filamentoze) janë njëqelizore. Sipas formës së qelizave, ato mund të jenë të rrumbullakëta (koke), në formë shufre (bacilet, klostridiet, pseudomonadat), të ndërlikuara (vibrios, spirilla, spiroketat), më rrallë - yjore, tetraedrale, kubike, C- ose O- formësuar. Forma përcakton aftësitë e baktereve si ngjitja në sipërfaqe, lëvizshmëria dhe thithja e lëndëve ushqyese. Është vërejtur, për shembull, se oligotrofët, domethënë bakteret që jetojnë me përmbajtje të ulët të lëndëve ushqyese në mjedis, priren të rrisin raportin sipërfaqe-vëllim, për shembull, nëpërmjet formimit të rritjeve (të ashtuquajturat prostek) .

Nga strukturat qelizore të detyrueshme, dallohen tre:

Në pjesën e jashtme të CPM ka disa shtresa (muri qelizor, kapsula, membrana mukoze), të quajtura membrana qelizore, dhe gjithashtu strukturat sipërfaqësore(flagella, villi). CPM dhe citoplazma kombinohen së bashku në koncept protoplast.

Struktura protoplastike

CPM kufizon përmbajtjen e qelizës (citoplazmës) nga mjedisi i jashtëm. Pjesa homogjene e citoplazmës që përmban një grup ARN të tretshëm, proteina, produkte dhe substrate të reaksioneve metabolike quhet citosol. Pjesa tjetër e citoplazmës përfaqësohet nga elementë të ndryshëm strukturorë.

I gjithë informacioni gjenetik i nevojshëm për jetën e baktereve gjendet në një ADN (kromozom bakterial), më së shpeshti në formën e një unaze të mbyllur në mënyrë kovalente (kromozomet lineare gjenden në Streptomicet Dhe Borrelia). Ai është ngjitur me CPM në një pikë dhe vendoset në një strukturë të izoluar, por jo të ndarë nga një membranë nga citoplazma, dhe quhet nukleoid. ADN-ja e shpalosur është më shumë se 1 mm e gjatë. Kromozomi bakterial zakonisht paraqitet në një kopje të vetme, domethënë, pothuajse të gjithë prokariotët janë haploid, megjithëse në kushte të caktuara një qelizë mund të përmbajë disa kopje të kromozomit të saj, dhe Burkholderia cepacia ka tre kromozome rrethore të ndryshme (gjatësia 3.6, 3.2 dhe 1.1 milion çifte bazash). Ribozomet e prokariotëve janë gjithashtu të ndryshëm nga ato të eukariotëve dhe kanë një konstante sedimentimi prej 70 S (80 S në eukariotët).

Përveç këtyre strukturave, në citoplazmë mund të jenë të pranishme edhe përfshirje të substancave rezervë.

Membrana qelizore dhe strukturat sipërfaqësore

Në bakteret, ekzistojnë dy lloje kryesore të strukturës së murit qelizor, karakteristike për speciet gram-pozitive dhe gram-negative.

Muri qelizor i baktereve Gram-pozitive është një shtresë homogjene me trashësi 20-80 nm, e ndërtuar kryesisht nga peptidoglikani me një sasi më të vogël të acideve teikoike dhe një sasi të vogël polisaharidesh, proteinash dhe lipidesh (të ashtuquajturat lipopolisakaride). Muri qelizor ka pore me diametër 1-6 nm, të cilat e bëjnë atë të depërtueshëm ndaj një numri molekulash.

Në bakteret gram-negative, shtresa e peptidoglikanit është lirshëm ngjitur me CPM dhe ka një trashësi prej vetëm 2-3 nm. Ajo është e rrethuar nga një membranë e jashtme, e cila, si rregull, ka një formë të pabarabartë, të lakuar. Midis CPM, shtresës peptidoglikane dhe membranës së jashtme ekziston një hapësirë ​​e quajtur periplazmatike dhe të mbushura me një zgjidhje që përfshin proteinat e transportit dhe enzimat.

Në pjesën e jashtme të murit qelizor mund të ketë një kapsulë - një shtresë amorfe që ruan lidhjen me murin. Shtresat mukoze nuk kanë lidhje me qelizën dhe ndahen lehtësisht, ndërsa mbulesat nuk janë amorfe, por kanë një strukturë të imët. Megjithatë, midis këtyre tre rasteve të idealizuara ka shumë forma kalimtare.

Dimensionet

Madhësia mesatare e baktereve është 0,5-5 mikron. Pesha - 4⋅10−13 g. Escherichia coli, për shembull, ka përmasa 0.3-1 me 1-6 mikron, Staphylococcus-aureus- diametri 0,5-1 mikron, Bacillus-subtilis- 0,75 me 2-3 mikron. Bakteret më të mëdha të njohura janë Thiomargarita namibiensis, duke arritur një madhësi prej 750 mikron (0,75 mm). E dyta është Epulopiscium fishelsoni, që ka një diametër prej 80 mikron dhe një gjatësi deri në 700 mikron dhe që jeton në traktin tretës të peshkut kirurgjik Acanthurus nigrofuscus. Achromatium oxaliferum arrin përmasat 33 me 100 mikron, Beggiatoa alba- 10 me 50 mikron. Spiroketat mund të rriten deri në 250 µm në gjatësi me një trashësi prej 0.7 µm. Në të njëjtën kohë, bakteret përfshijnë organizmat më të vegjël me një strukturë qelizore. Mikoplazma-mikoide ka një madhësi prej 0,1-0,25 mikron, që korrespondon me madhësinë e viruseve të mëdha, për shembull, mozaikut të duhanit, lisë së lopës ose gripit. Sipas llogaritjeve teorike, një qelizë sferike me diametër më të vogël se 0,15-0,20 mikron bëhet e paaftë për riprodhim të pavarur, pasi fizikisht nuk mund të strehojë të gjithë biopolimerët dhe strukturat e nevojshme në sasi të mjaftueshme.

Me një rritje lineare të rrezes së një qelize, sipërfaqja e saj rritet në përpjesëtim me katrorin e rrezes, dhe vëllimi i saj në proporcion me kubin, prandaj, në organizmat e vegjël raporti i sipërfaqes ndaj vëllimit është më i lartë se në ato më të mëdha, që do të thotë për të parën një shkëmbim më aktiv të substancave me mjedisin. Aktiviteti metabolik, i matur me tregues të ndryshëm, për njësi të biomasës është më i lartë në forma të vogla sesa në ato të mëdha. Prandaj, përmasat e vogla edhe për mikroorganizmat u japin baktereve dhe arkeave avantazhe në shkallën e rritjes dhe riprodhimit në krahasim me eukariotët më komplekse dhe përcaktojnë rolin e tyre të rëndësishëm ekologjik.

Shumëqelizore në baktere

Një organizëm shumëqelizor duhet të plotësojë kushtet e mëposhtme:

• qelizat e tij duhet të grumbullohen,
• duhet të ketë një ndarje të funksioneve midis qelizave,
• duhet të vendosen kontakte specifike të qëndrueshme ndërmjet qelizave të grumbulluara.

Dihet shumëqelizore tek prokariotët, organizmat shumëqelizorë më të organizuar i përkasin grupeve të cianobaktereve dhe aktinomiceteve. Në cianobakteret filamentoze, përshkruhen struktura në murin qelizor që sigurojnë kontaktin midis dy qelizave fqinje - mikroplazmodesmata. Është treguar mundësia e shkëmbimit ndërmjet qelizave të substancës (ngjyrës) dhe energjisë (komponenti elektrik i potencialit transmembranor). Disa nga cianobakteret filamentoze përmbajnë, përveç qelizave të zakonshme vegjetative, edhe ato të diferencuara funksionalisht: akinete dhe heterocista. Këta të fundit kryejnë fiksimin e azotit dhe shkëmbejnë intensivisht metabolitët me qelizat vegjetative.

Modelet e lëvizjes dhe nervozizmi

Shumë baktere janë të lëvizshme. Ekzistojnë disa lloje thelbësisht të ndryshme të lëvizjes bakteriale. Lëvizja më e zakonshme është me ndihmën e flagjelave: bakteret e vetme dhe shoqatat bakteriale (grupimi). Një rast i veçantë i kësaj është edhe lëvizja e spiroketave, të cilat përdridhen falë filamenteve boshtore, të ngjashme në strukturë me flagjelat, por të vendosura në periplazmë. Një lloj tjetër lëvizjeje është rrëshqitja e baktereve pa flagjela në sipërfaqen e mediumit të ngurtë dhe lëvizja në ujë e baktereve flagjelë të gjinisë. Synechococcus. Mekanizmi i tij ende nuk është kuptuar mirë; supozohet se përfshin sekretimin e mukusit (shtyrjen e qelizës) dhe fijet fibrilare të vendosura në murin qelizor, duke shkaktuar një "valë rrjedhëse" përgjatë sipërfaqes së qelizës. Së fundi, bakteret mund të notojnë dhe zhyten në lëngje, duke ndryshuar densitetin e tyre, duke u mbushur me gazra ose duke zbrazur aerozomet.

Bakteret lëvizin në mënyrë aktive në drejtimin e përcaktuar nga stimuj të caktuar. Ky fenomen quhet taksi. Ka kemotaksë, aerotaksë, fototaksë etj.

Metabolizmi

Metabolizmi konstruktiv

Me përjashtim të disa pikave specifike, rrugët biokimike përmes të cilave kryhet sinteza e proteinave, yndyrave, karbohidrateve dhe nukleotideve te bakteret janë të ngjashme me ato në organizmat e tjerë. Sidoqoftë, ato ndryshojnë në numrin e opsioneve të mundshme për këto rrugë dhe, në përputhje me rrethanat, në shkallën e varësisë nga furnizimi i substancave organike nga jashtë.

Disa prej tyre mund të sintetizojnë të gjitha molekulat organike që u nevojiten nga komponimet inorganike (autotrofët), ndërsa të tjerët kërkojnë komponime organike të gatshme, të cilat mund t'i transformojnë vetëm (heterotrofe).

Bakteret mund të plotësojnë nevojat e tyre për azot si përmes përbërjeve organike të tyre (si eukariotët heterotrofikë) ashtu edhe përmes azotit molekular (si disa arkea). Shumica e baktereve përdorin komponime inorganike të azotit për të sintetizuar aminoacide dhe substanca të tjera organike që përmbajnë azot: amoniak (që hyn në qeliza në formën e joneve të amonit), nitrite dhe nitrate (të cilat më parë janë reduktuar në jone amoniumi). Ata janë në gjendje të thithin fosfor në formën e fosfatit, squfurit në formën e sulfatit ose, më rrallë, sulfidit.

Metabolizmi i energjisë

Mënyrat në të cilat bakteret marrin energji janë unike. Ekzistojnë tre lloje të prodhimit të energjisë (dhe të treja njihen te bakteret): fermentimi, frymëmarrja dhe fotosinteza.

Bakteret që kryejnë vetëm fotosintezë pa oksigjen nuk kanë fotosistemin II. Së pari, këto janë baktere filamentoze të purpurta dhe jeshile në të cilat funksionon vetëm rruga ciklike e transferimit të elektroneve, që synojnë krijimin e një gradienti protoni transmembranor, për shkak të të cilit sintetizohet ATP (fotofosforilimi), dhe zvogëlohet NAD(P) +, i cili përdoret për asimilimi i CO 2 . Së dyti, këto janë squfuri i gjelbër dhe heliobakteret, të cilat kanë transport elektronik ciklik dhe jociklik, gjë që bën të mundur reduktimin e drejtpërdrejtë të NAD(P) +. Komponimet e reduktuara të squfurit (molekulare, sulfidi i hidrogjenit, sulfiti) ose hidrogjeni molekular përdoren si një dhurues elektroni që mbush një "boshllëk" në një molekulë pigmenti në fotosintezën pa oksigjen.

Ka edhe baktere me metabolizëm shumë specifik të energjisë. Kështu, në tetor 2008, një raport u shfaq në revistën Science në lidhje me zbulimin e një ekosistemi të përbërë nga përfaqësues të një specie të vetme bakteri të panjohur më parë - Desulforudis audaxviator, të cilat marrin energji për aktivitetin e tyre jetësor nga reaksionet kimike që përfshijnë hidrogjenin e formuar si rezultat i shpërbërjes së molekulave të ujit nën ndikimin e rrezatimit nga bakteret e mineralit të uraniumit që ndodhen pranë kolonisë. Disa koloni bakteresh që jetojnë në dyshemenë e oqeanit përdorin rrymë elektrike për të transferuar energji tek shokët e tyre.

Llojet e jetës

Ju mund të kombinoni llojet e metabolizmit konstruktiv dhe energjetik në tabelën e mëposhtme:

Tabela tregon se shumëllojshmëria e llojeve ushqyese të prokariotëve është shumë më e madhe se ajo e eukarioteve (këta të fundit janë të aftë vetëm për kemoorganoheterotrofi dhe fotolitoautotrofi).

Riprodhimi dhe struktura e aparatit gjenetik

Riprodhimi i baktereve

Disa baktere nuk kanë një proces seksual dhe riprodhohen vetëm me ndarje të barabartë binar tërthore ose lulëzim. Për një grup cianobakteresh njëqelizore, është përshkruar ndarje e shumëfishtë (një seri ndarjesh të shpejta të njëpasnjëshme binare që çojnë në formimin e 4 deri në 1024 qelizave të reja). Për të siguruar plasticitetin e gjenotipit të nevojshëm për evolucionin dhe përshtatjen me një mjedis në ndryshim, ata kanë mekanizma të tjerë.

Aparatet gjenetike

Gjenet e nevojshme për jetën dhe përcaktimin e specifikave të specieve ndodhen më shpesh te bakteret në një molekulë të vetme të ADN-së të mbyllur në mënyrë kovalente - kromozomi (nganjëherë termi genofore përdoret për të përcaktuar kromozomet bakteriale për të theksuar dallimet e tyre nga ato eukariote). Rajoni ku ndodhet kromozomi quhet nukleoid dhe nuk është i rrethuar nga një membranë. Në këtë drejtim, mRNA e saposintetizuar është menjëherë e disponueshme për t'u lidhur me ribozomet, dhe transkriptimi dhe përkthimi janë të lidhura.

Një qelizë e vetme mund të përmbajë vetëm 80% të shumës së gjeneve të pranishme në të gjitha shtamet e specieve të saj (i ashtuquajturi "gjenom kolektiv").

Përveç kromozomit, qelizat bakteriale shpesh përmbajnë plazmide - të mbyllura gjithashtu në një unazë ADN-je, të aftë për replikim të pavarur. Ato mund të jenë aq të mëdha sa të bëhen të padallueshme nga një kromozom, por përmbajnë gjene shtesë të nevojshme vetëm në kushte specifike. Mekanizmat e veçantë të shpërndarjes sigurojnë që plazmidi të mbahet në qelizat bijë në mënyrë që ato të humbasin me një frekuencë prej më pak se 10 -7 për cikël qelizor. Specifikimi i plazmideve mund të jetë shumë i larmishëm: nga prania në vetëm një specie bujtëse deri te plazmidi RP4, i cili gjendet pothuajse në të gjitha bakteret gram-negative. Plazmidet kodifikojnë mekanizmat e rezistencës ndaj antibiotikëve, shkatërrimin e substancave specifike, etj., gjenet nif të nevojshme për fiksimin e azotit. Gjeni plazmid mund të përfshihet në kromozom me një frekuencë prej rreth 10 -4 - 10 -7.

ADN-ja e baktereve, si dhe ADN-ja e organizmave të tjerë, përmban transpozone - segmente të lëvizshme që mund të lëvizin nga një pjesë e kromozomit në tjetrin, ose në ADN ekstrakromozomale. Ndryshe nga plazmidet, ato janë të paaftë për replikim autonom dhe përmbajnë segmente IS - rajone që kodojnë transportin e tyre brenda qelizës. Segmenti IS mund të veprojë si një transpozon i veçantë.

Transferimi horizontal i gjeneve

Në prokariotët, mund të ndodhë unifikimi i pjesshëm i gjenomave. Gjatë konjugimit, qeliza dhuruese transferon një pjesë të gjenomit të saj (në disa raste të gjithë gjenomin) në qelizën marrëse gjatë kontaktit të drejtpërdrejtë. Seksionet e ADN-së së dhuruesit mund të shkëmbehen me seksione homologe të ADN-së së marrësit. Probabiliteti i një shkëmbimi të tillë është i rëndësishëm vetëm për bakteret e një specie.

Në mënyrë të ngjashme, një qelizë bakteriale mund të thithë ADN-në lirisht të pranishme në mjedis, duke e inkorporuar atë në gjenomin e saj në rastin e një shkalle të lartë homologjie me ADN-në e saj. Ky proces quhet transformim. Në kushte natyrore, informacioni gjenetik shkëmbehet me ndihmën e fagëve të butë (transduksion). Për më tepër, transferimi i gjeneve jo-kromozomale është i mundur duke përdorur plazmide të një lloji të caktuar që kodojnë këtë proces, procesin e shkëmbimit të plazmideve të tjera dhe transferimin e transpozonit.

Me transferimin horizontal nuk formohen gjene të reja (siç ndodh me mutacionet), por krijohen kombinime të ndryshme gjenesh. Kjo është e rëndësishme për arsye se seleksionimi natyror vepron në të gjithë grupin e karakteristikave të një organizmi.

Diferencimi i qelizave

Diferencimi qelizor është një ndryshim në grupin e proteinave (zakonisht i manifestuar edhe në një ndryshim në morfologji) me një gjenotip të pandryshuar.

Formimi i formave të pushimit

Formimi i formave veçanërisht rezistente me metabolizëm të ngadaltë, që shërbejnë për ruajtje në kushte dhe shpërndarje të pafavorshme (më rrallë për riprodhim) është lloji më i zakonshëm i diferencimit te bakteret. Më të qëndrueshmet prej tyre janë endosporet, të formuara nga përfaqësues Bacil, Klostridiumi, Sporohalobakter, Anaerobakter(formon 7 endospore nga një qelizë dhe mund të riprodhohet me ndihmën e tyre) dhe Heliobakteri. Formimi i këtyre strukturave fillon si ndarje normale dhe në fazat e hershme mund të shndërrohen në të nga disa antibiotikë. Endosporet e shumë baktereve mund të përballojnë zierjen për 10 minuta në 100 °C, thahen për 1000 vjet dhe, sipas disa të dhënave, mbeten të qëndrueshme në tokë dhe shkëmbinj për miliona vjet.

Më pak të qëndrueshme janë ekzosporet, cistat ( Azotobacter, bakteret rrëshqitëse, etj.), akinetet (cianobakteret) dhe miksosporet (miksobakteret).

Llojet e tjera të qelizave të diferencuara morfologjikisht

Aktinomycetet dhe cianobakteret formojnë qeliza të diferencuara që shërbejnë për riprodhim (sporet, si dhe hormogoniumet dhe baeocitet, përkatësisht). Është gjithashtu e nevojshme të vihen re struktura të ngjashme me bakteroidet e baktereve nodule dhe heterocistet e cianobaktereve, të cilat shërbejnë për të mbrojtur nitrogjenazën nga efektet e oksigjenit molekular.

Klasifikimi

Më i famshmi është klasifikimi fenotipik i baktereve bazuar në strukturën e murit të tyre qelizor, i përfshirë, në veçanti, në edicionin IX të Bergey's Key to Bacteria (1984-1987). Grupet më të mëdha taksonomike në të ishin 4 ndarje: Gracilikute(gram negativ), Firmikutet(gram-pozitiv), Tenericutes(mikoplazma) dhe Mendosicutes(arkea).

Kohët e fundit, klasifikimi filogjenetik i baktereve (dhe kjo është ajo që përdoret në Wikipedia), bazuar në të dhënat e biologjisë molekulare, është zhvilluar gjithnjë e më shumë. Një nga metodat e para për vlerësimin e lidhjes bazuar në ngjashmërinë e gjenomit ishte metoda e krahasimit të përmbajtjes së guaninës dhe citozinës në ADN, e propozuar në vitet 1960. Megjithëse vlerat identike për përmbajtjen e tyre nuk mund të japin asnjë informacion për afërsinë evolucionare të organizmave, dallimet e tyre me 10% nënkuptojnë se bakteret nuk i përkasin të njëjtës gjini. Një metodë tjetër që revolucionarizoi mikrobiologjinë në vitet 1970 ishte analiza e sekuencave të gjeneve në rRNA 16s, e cila bëri të mundur identifikimin e disa degëve filogjenetike të eubaktereve dhe vlerësimin e marrëdhënieve midis tyre. Për klasifikimin në nivel speciesh, përdoret metoda e hibridizimit ADN-ADN. Analiza e një kampioni të specieve të studiuara mirë sugjeron që 70% e nivelit të hibridizimit karakterizon një specie, 10-60% - një gjini, më pak se 10% - gjini të ndryshme.

Klasifikimi filogjenetik përsërit pjesërisht atë fenotipik, për shembull, grupin Gracilikuteështë i pranishëm në të dyja. Në të njëjtën kohë, taksonomia e baktereve gram-negative u rishikua plotësisht, arkebakteret u ndanë plotësisht në një takson të pavarur të rangut më të lartë, disa grupe taksonomike u ndanë në pjesë dhe u rigrupuan, organizmat me funksione ekologjike krejtësisht të ndryshme u kombinuan në një grup. , gjë që shkaktoi një sërë shqetësimesh dhe pakënaqësie të një pjese të komunitetit shkencor . Objekt i kritikës është edhe fakti se klasifikimi i molekulave, dhe jo i organizmave, bëhet në të vërtetë.

Origjina, evolucioni, vendi në zhvillimin e jetës në Tokë

Bakteret, së bashku me arkeat, ishin ndër organizmat e parë të gjallë në Tokë, që u shfaqën rreth 3.9-3.5 miliardë vjet më parë. Marrëdhëniet evolucionare midis këtyre grupeve nuk janë studiuar ende plotësisht, ka të paktën tre hipoteza kryesore: N. Pace sugjeron se ata kanë një paraardhës të përbashkët të protobaktereve; ka zotëruar habitate ekstreme; më në fund, sipas hipotezës së tretë, arkeat janë organizmat e parë të gjallë nga e kanë origjinën bakteret.

Bakteret patogjene

Bakteret që parazitojnë organizma të tjerë quhen patogjene. Bakteret shkaktojnë një numër të madh sëmundjesh njerëzore si murtaja ( Yersinia pestis), antraksi ( Bacillus-antracis), lebra (lebra, patogjen: Mycobacterium leprae), difteria ( Corynebacterium-diphtheriae), sifilizi ( Treponema pallidum), kolera ( Vibrio-kolera), tuberkulozi ( Mycobacterium-tuberculosis), listerioza ( Listeria monocytogenes) etj Zbulimi i vetive patogjene te bakteret vazhdon: në vitin 1976 sëmundja e legjionarëve, e shkaktuar nga Legionella pneumophila, në vitet 1980-1990 u tregua se Helicobacter pylori shkakton ulçera peptike dhe madje edhe kancer në stomak, si dhe kronik

Të cilat nuk kanë një bërthamë. Shumica e baktereve janë heterotrofe, por ka edhe autotrofe. Riprodhohen me ndarje. Kur ndodhin kushte të pafavorshme, disa baktere formojnë spore.

Bakteret mund të shihen vetëm përmes mikroskopit, prandaj quhen mikroorganizma. Mikroorganizmat studiohen nga shkenca e mikrobiologjisë. Dega e mikrobiologjisë që studion bakteret quhet bakteriologji.

I pari që pa dhe përshkroi bakteret ishte natyralisti holandez Anthony van Leeuwen Hoek (1632-1723). Ai mësoi të bluante xhami dhe të bënte thjerrëza. Leeuwenhoek bëri më shumë se 400 mikroskopë dhe zbuloi botën e organizmave mikroskopikë - bakteret dhe protistët.

Kur dëgjojmë për baktere, më së shpeshti imagjinojmë një dhimbje të fytit ose mishrave të dhëmbëve, pavarësisht se vetëm një pjesë e vogël e baktereve shkaktojnë sëmundje. Shumica e këtyre organizmave kryejnë funksione të tjera të rëndësishme.

Ne fillojmë të biem në kontakt me bakteret që në orët e para të jetës. Shumë prej tyre jetojnë vazhdimisht në sipërfaqen e lëkurës së njeriut. Ka edhe më shumë prej tyre në dhëmbë, mishrat e dhëmbëve, gjuhë dhe muret e zgavrës me gojë. Në gojën tuaj ka më shumë baktere sesa njerëz në Tokë! Por numri më i madh i tyre jeton në zorrët - deri në 5 kg në një të rritur.

Bakteret gjenden kudo: në ujë, tokë, ajër, në indet bimore, në trupin e kafshëve dhe të njerëzve. Ata jetojnë aty ku gjejnë ushqim të mjaftueshëm, lagështi dhe temperatura të favorshme (10-40 ° C). Shumica e tyre kanë nevojë për oksigjen. Ka edhe baktere që jetojnë në burime të nxehta (me temperaturë 60-90 ° C), trupa uji jashtëzakonisht të kripur, në gropa vullkanike, thellë në oqeane ku rrezet e diellit nuk depërtojnë. Edhe në rajonet më të ftohta (Antarktidë) dhe në majat më të larta malore, bakteret jetojnë.

Numër të ndryshëm bakteresh gjenden në vende të ndryshme. Ka më pak prej tyre në ajër, veçanërisht në kushte natyrore. Dhe në vende të mbushura me njerëz, si kinema, stacione treni dhe klasa, ka shumë më tepër prej tyre. Prandaj, është e nevojshme që ambientet të ajrosen shpesh.

Në ujërat e lumenjve, veçanërisht afër qyteteve të mëdha, mund të ketë shumë baktere - deri në disa qindra mijëra për 1 mm3. Prandaj, nuk duhet të pini ujë të papërpunuar nga rezervuarët e hapur. Në ujërat e deteve dhe oqeaneve ka shumë baktere.

Ka edhe më shumë baktere në tokë - deri në 100 milion për 1 g humus (shtresa pjellore e tokës).

Bakteret janë organizma shumë të vegjël. Bakteret më të mëdha mund të shihen nën një mikroskop drite.

Për t'u njohur me më të vegjlit, kërkohet një mikroskop elektronik (Fig. 7).

Shumica e baktereve që banojnë në shtëpinë dhe trupin tonë janë në formën e topave, shkopinjve dhe spiraleve. Bakteret sferike quhen cocci, bakteret në formë shufre quhen bacile dhe bakteret në formë spirale quhen spirilla (Fig. 9). Disa baktere formojnë zinxhirë, të vendosur afër njëri-tjetrit.

Konsideroni strukturën e një qelize bakteriale në figurën 10. Ai përfshin citoplazmën, të rrethuar nga një membranë citoplazmike dhe një membranë qelizore (muri qelizor). Predha i jep bakterit një formë të caktuar dhe shërben si mbrojtje nga kushtet e pafavorshme.

Mbrojtje shtesë për shumë baktere do të sigurohet nga shtresa e mukusit e vendosur në pjesën e jashtme të guaskës. Sipërfaqja e qelizës bakteriale është e mbuluar me villi të shumta, të cilat janë dalje të zbrazëta të membranës citoplazmike. Disa baktere kanë një ose më shumë flagjela filamentoze.

Dallimi kryesor midis baktereve është mungesa e një bërthame, domethënë ato janë prokariote.

Është mbi këtë bazë që ata ndahen në një mbretëri të veçantë. Materiali bërthamor i baktereve është kromozomi bakterial: ai mbart informacion të trashëguar.

Shumica e baktereve janë heterotrofe. Ata konsumojnë substanca organike të gatshme. Ushqimi i tyre përbëhet nga organizma të gjallë dhe të vdekur, produkte ushqimore të njeriut, ujëra të zeza etj.

Saprotrofet

Disa baktere heterotrofike përdorin substanca organike nga trupat e vdekur ose sekrecionet e organizmave të gjallë. Këto janë saprotrofe (nga greqishtja sapros - i kalbur dhe trofos - ushqim).

Ka edhe baktere autotrofike. Ato janë të afta të formojnë substanca organike nga ato inorganike (dioksid karboni, ujë, sulfur hidrogjeni, etj.). Bakteret autotrofike fotosintetike kanë në qelizat e tyre klorofil bakterial, me të cilin formojnë substanca organike nën ndikimin e energjisë diellore.

Cianobakteret

Një shembull i baktereve autotrofike janë cianobakteret. Ata bëjnë ushqimin e tyre nga dioksidi i karbonit dhe uji kur ekspozohen në rrezet e diellit. Në të njëjtën kohë, ata lëshojnë oksigjen, duke pasuruar habitatin e tyre.

Bakteret riprodhohen me ndarje. Në këtë rast, nga një qelizë amë krijohen dy qeliza bija, të ngjashme me atë nënë. Në kushte të favorshme (ushqimi i mjaftueshëm, lagështia dhe temperatura nga 10 në 30 ° C), bakteret mund të ndahen çdo 20-30 minuta, kështu që numri i tyre rritet shumë shpejt. Materiali nga faqja

Nëse bakteret kultivohen (rriten) në një mjedis ushqyes në kushte të favorshme, ato shumohen shumë shpejt dhe formojnë koloni deri në 4 miliardë qeliza. Kolonitë e baktereve të llojeve të caktuara kanë skica dhe ngjyra karakteristike (Fig. 8). Sipas llojit të kolonive, ju mund të përcaktoni praninë e baktereve të caktuara në një material të caktuar.

Disa baktere lëvizin duke përdorur flagjela. Baza e flagjelit rrotullohet dhe duket se është e vidhosuar në medium, duke siguruar lëvizjen e bakterit. Shumica e baktereve lëvizin në mënyrë pasive: disa me ndihmën e rrymave të ajrit, të tjerët me rrjedhën e ujit. Kështu shpërndahen.

Në kushte të pafavorshme (mungesa e ushqimit, lagështia, luhatjet e papritura të temperaturës), bakteret mund të kthehen në spore. Citoplazma pranë kromozomit bakterial bëhet më e dendur. Rreth saj formohet një guaskë shumë e fortë. Sporet e formuara në këtë mënyrë mund të ekzistojnë për qindra vjet (Fig. 11).

Shumica e njerëzve e lidhin fjalën "baktere" me diçka të pakëndshme dhe një kërcënim për shëndetin. Në rastin më të mirë, produktet e qumështit të fermentuar vijnë në mendje. Në rastin më të keq - dysbacteriosis, murtaja, dizenteria dhe telashe të tjera. Por bakteret janë kudo, ato janë të mira dhe të këqija. Çfarë mund të fshehin mikroorganizmat?

Çfarë janë bakteret

Njeriu dhe bakteret

Shfaqja e baktereve në trup

Bakteret e dobishme janë: bakteret e acidit laktik, bifidobakteret, E. coli, streptomicentët, mikorizat, cianobakteret.

Të gjithë ata luajnë një rol të rëndësishëm në jetën e njeriut. Disa prej tyre parandalojnë shfaqjen e infeksioneve, të tjera përdoren në prodhimin e ilaçeve dhe të tjera ruajnë ekuilibrin në ekosistemin e planetit tonë.

Llojet e baktereve të dëmshme

Bakteret e dëmshme mund të shkaktojnë një sërë sëmundjesh serioze te njerëzit. Për shembull, difteria, antraksi, dhimbja e fytit, murtaja dhe shumë të tjera. Ato transmetohen lehtësisht nga një person i infektuar përmes ajrit, ushqimit ose prekjes. Janë bakteret e dëmshme, emrat e të cilave do të japim më poshtë, ato që prishin ushqimin. Ata lëshojnë një erë të pakëndshme, kalben dhe dekompozohen dhe shkaktojnë sëmundje.

Bakteret mund të jenë gram-pozitive, gram-negative, në formë shufre.

Emrat e baktereve të dëmshme

Bakteret e dëmshme mund të qëndrojnë në trup për një kohë të gjatë dhe të thithin substanca të dobishme prej tij. Megjithatë, ato mund të shkaktojnë një sëmundje infektive.

Bakteret më të rrezikshme

Një nga bakteret më rezistente është meticilina. Njihet më mirë si Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus). Ky mikroorganizëm mund të shkaktojë jo një, por disa sëmundje infektive. Disa lloje të këtyre baktereve janë rezistente ndaj antibiotikëve dhe antiseptikëve të fuqishëm. Llojet e këtij bakteri mund të jetojnë në traktin e sipërm respirator, në plagët e hapura dhe në traktin urinar të çdo banori të tretë të Tokës. Për një person me një sistem të fortë imunitar, kjo nuk përbën rrezik.

Bakteret e dëmshme për njerëzit janë gjithashtu patogjenë të quajtur Salmonella typhi. Ata janë agjentë shkaktarë të infeksioneve akute të zorrëve dhe etheve tifoide. Këto lloj bakteresh, të dëmshme për njerëzit, janë të rrezikshme sepse prodhojnë substanca toksike jashtëzakonisht të rrezikshme për jetën. Me përparimin e sëmundjes, ndodh dehja e trupit, temperatura shumë e lartë, skuqjet në trup dhe zmadhohen mëlçia dhe shpretka. Bakteri është shumë rezistent ndaj ndikimeve të ndryshme të jashtme. Jeton mirë në ujë, në perime, fruta dhe riprodhohet mirë në produktet e qumështit.

Clostridium tetan është gjithashtu një nga bakteret më të rrezikshme. Ai prodhon një helm të quajtur ekzotoksina e tetanozit. Njerëzit që infektohen me këtë patogjen përjetojnë dhimbje të tmerrshme, kriza dhe vdesin shumë rëndë. Sëmundja quhet tetanoz. Përkundër faktit se vaksina u krijua në vitin 1890, 60 mijë njerëz vdesin prej saj çdo vit në Tokë.

Dhe një tjetër bakter që mund të çojë në vdekjen e njeriut është Mycobacterium tuberculosis. Shkakton tuberkuloz, i cili është rezistent ndaj ilaçeve. Nëse nuk kërkoni ndihmë në kohën e duhur, një person mund të vdesë.

Masat për të parandaluar përhapjen e infeksioneve

Bakteret e dëmshme dhe emrat e mikroorganizmave studiohen nga mjekë të të gjitha disiplinave që nga ditët e tyre studentore. Kujdesi shëndetësor çdo vit kërkon metoda të reja për të parandaluar përhapjen e infeksioneve kërcënuese për jetën. Nëse ndiqni masat parandaluese, nuk do t'ju duhet të humbni energji për të gjetur mënyra të reja për të luftuar sëmundje të tilla.

Për ta bërë këtë, është e nevojshme të identifikohet në kohë burimi i infeksionit, të përcaktohet rrethi i njerëzve të sëmurë dhe viktimave të mundshme. Është e domosdoshme izolimi i personave të infektuar dhe dezinfektimi i burimit të infeksionit.

Faza e dytë është shkatërrimi i rrugëve përmes të cilave mund të transmetohen bakteret e dëmshme. Për këtë qëllim bëhet propaganda e duhur në mesin e popullatës.

Objektet ushqimore, rezervuarët dhe depot e magazinimit të ushqimit janë marrë nën kontroll.

Çdo person mund t'i rezistojë baktereve të dëmshme duke forcuar imunitetin e tij në çdo mënyrë të mundshme. Një mënyrë jetese e shëndetshme, respektimi i rregullave bazë të higjienës, mbrojtja gjatë kontaktit seksual, përdorimi i instrumenteve dhe pajisjeve mjekësore sterile të disponueshme, duke kufizuar plotësisht komunikimin me njerëzit në karantinë. Nëse hyni në një zonë epidemiologjike ose në një burim infeksioni, duhet të respektoni rreptësisht të gjitha kërkesat e shërbimeve sanitare dhe epidemiologjike. Një numër infeksionesh barazohen në efektet e tyre me armët bakteriologjike.

Cilat lloje të baktereve ekzistojnë: emrat dhe llojet

Organizmi i gjallë më i lashtë në planetin tonë. Jo vetëm që anëtarët e tij kanë mbijetuar për miliarda vjet, por ata janë gjithashtu mjaft të fuqishëm për të zhdukur çdo specie tjetër në Tokë. Në këtë artikull do të shohim se çfarë lloje bakteresh ekzistojnë.

Le të flasim për strukturën, funksionet e tyre dhe gjithashtu të përmendim disa lloje të dobishme dhe të dëmshme.

Zbulimi i baktereve

Llojet e baktereve në urinë

Struktura

Metabolizmi

Riprodhimi

Vendi në botë

Më parë, ne kuptuam se çfarë janë bakteret. Tani ia vlen të flasim se çfarë roli luajnë ata në natyrë.

Studiuesit thonë se bakteret janë organizmat e parë të gjallë që shfaqen në planetin tonë. Ka varietete aerobe dhe anaerobe. Prandaj, krijesat njëqelizore janë në gjendje t'i mbijetojnë fatkeqësive të ndryshme që ndodhin në Tokë.

Përfitimi i padyshimtë i baktereve qëndron në asimilimin e azotit atmosferik. Ata janë të përfshirë në formimin e pjellorisë së tokës dhe shkatërrimin e mbetjeve të përfaqësuesve të vdekur të florës dhe faunës. Përveç kësaj, mikroorganizmat marrin pjesë në krijimin e mineraleve dhe janë përgjegjës për ruajtjen e rezervave të oksigjenit dhe dioksidit të karbonit në atmosferën e planetit tonë.

Biomasa totale e prokariotëve është rreth pesëqind miliardë tonë. Ajo ruan më shumë se tetëdhjetë për qind të fosforit, azotit dhe karbonit.

Sidoqoftë, në Tokë nuk ka vetëm specie të dobishme, por edhe patogjene të baktereve. Ato shkaktojnë shumë sëmundje vdekjeprurëse. Për shembull, midis tyre janë tuberkulozi, lebra, murtaja, sifilizi, antraksi dhe shumë të tjera. Por edhe ato që janë kushtimisht të sigurta për jetën e njeriut mund të bëhen kërcënim nëse niveli i imunitetit ulet.

Ka edhe baktere që infektojnë kafshët, zogjtë, peshqit dhe bimët. Kështu, mikroorganizmat nuk janë vetëm në simbiozë me qeniet më të zhvilluara. Më tej do të flasim për bakteret patogjene që ekzistojnë, si dhe për përfaqësuesit e dobishëm të këtij lloji të mikroorganizmave.

Bakteret dhe njerëzit

Edhe në shkollë ata mësojnë se çfarë janë bakteret. Klasa 3 njeh të gjitha llojet e cianobaktereve dhe organizmave të tjerë njëqelizorë, strukturën dhe riprodhimin e tyre. Tani do të flasim për anën praktike të çështjes.

Gjysmë shekulli më parë, askush nuk mendonte për një çështje të tillë si gjendja e mikroflorës në zorrët. Gjithçka ishte në rregull. Ushqimi më natyral dhe më i shëndetshëm, më pak hormone dhe antibiotikë, më pak emetim kimik në mjedis.

Sot, në kushtet e të ushqyerit të dobët, stresit dhe një tepricë të antibiotikëve, disbioza dhe problemet e lidhura me to po zënë pozicione drejtuese. Si propozojnë mjekët të merren me këtë?

Një nga përgjigjet kryesore është përdorimi i probiotikëve. Ky është një kompleks i veçantë që ripopullon zorrët e njeriut me baktere të dobishme.

Një ndërhyrje e tillë mund të ndihmojë në çështje të tilla të pakëndshme si alergjitë ushqimore, intoleranca ndaj laktozës, çrregullime gastrointestinale dhe sëmundje të tjera.

Le të prekim tani se cilat baktere të dobishme ekzistojnë, dhe gjithashtu të mësojmë për efektin e tyre në shëndet.

Tre lloje mikroorganizmash janë studiuar në mënyrë më të detajuar dhe përdoren gjerësisht për të pasur një efekt pozitiv në trupin e njeriut: acidophilus, bacillus bullgar dhe bifidobacteria.

Dy të parat janë krijuar për të stimuluar sistemin imunitar, si dhe për të reduktuar rritjen e disa mikroorganizmave të dëmshëm si maja, E. coli, etj. Bifidobakteret janë përgjegjëse për tretjen e laktozës, prodhimin e disa vitaminave dhe uljen e kolesterolit.

Bakteret e dëmshme

Më herët folëm për llojet e baktereve që ekzistojnë. Llojet dhe emrat e mikroorganizmave më të zakonshëm të dobishëm u shpallën më lart. Më pas do të flasim për "armiqtë njëqelizor" të njerëzve.

Ka nga ato që janë të dëmshme vetëm për njerëzit, dhe ka nga ato që janë vdekjeprurëse për kafshët ose bimët. Njerëzit kanë mësuar të përdorin këtë të fundit, në veçanti, për të shkatërruar barërat e këqija dhe insektet e bezdisshme.

Para se të hulumtoni se cilat janë bakteret e dëmshme, ia vlen të përcaktoni se si përhapen ato. Dhe ka shumë prej tyre. Ka mikroorganizma që transmetohen nëpërmjet ushqimeve të kontaminuara dhe të palara, nga pikat ajrore dhe kontakti, nëpërmjet ujit, tokës ose përmes pickimit të insekteve.

Gjëja më e keqe është se vetëm një qelizë, një herë në mjedisin e favorshëm të trupit të njeriut, është në gjendje të shumëzohet në disa milionë baktere brenda vetëm pak orësh.

Nëse flasim për llojet e baktereve, emrat e atyre patogjene dhe të dobishme janë të vështira për t'u dalluar nga një laik. Në shkencë, termat latinë përdoren për t'iu referuar mikroorganizmave. Në gjuhën e zakonshme, fjalët e pakuptimta zëvendësohen me koncepte - "Escherichia coli", "patogjene" të kolerës, kollës së mirë, tuberkulozit dhe të tjerëve.

Masat parandaluese për parandalimin e sëmundjes janë tre llojesh. Bëhet fjalë për vaksinimet dhe vaksinimet, ndërprerja e rrugëve të transmetimit (fashat e garzave, dorezat) dhe karantina.

Nga vijnë bakteret në urinë?

Cilat baktere janë të dobishme?

Bakteret janë kudo – ne kemi dëgjuar një slogan të ngjashëm që në foshnjëri. Ne po përpiqemi me të gjitha forcat t'u rezistojmë këtyre mikroorganizmave duke sterilizuar mjedisin. A është e nevojshme të bëhet kjo?

Ka baktere që janë mbrojtës dhe ndihmës si të njerëzve ashtu edhe të botës përreth. Këta mikroorganizma të gjallë mbulojnë njerëzit dhe natyrën me miliona koloni. Ata janë pjesëmarrës aktivë në të gjitha proceset që ndodhin në planet dhe drejtpërdrejt në trupin e çdo krijese të gjallë. Qëllimi i tyre është të jenë përgjegjës për rrjedhën e duhur të proceseve të jetës dhe të jenë kudo ku nuk mund të bëhet pa to.

Bota e madhe e baktereve

Sipas studimeve të kryera rregullisht nga shkencëtarët, trupi i njeriut përmban më shumë se dy kilogramë e gjysmë baktere të ndryshme.

Të gjitha bakteret janë të përfshira në proceset e jetës. Për shembull, disa ndihmojnë në tretjen e ushqimit, të tjerët janë ndihmës aktivë në prodhimin e vitaminave dhe të tjerët veprojnë si mbrojtës kundër viruseve dhe mikroorganizmave të dëmshëm.

Një nga krijesat e gjalla shumë të dobishme të pranishme në mjedisin e jashtëm është një bakter fiksues i azotit, i cili gjendet në nyjet rrënjësore të bimëve që lëshojnë azotin në atmosferë të nevojshëm për frymëmarrjen e njeriut.

Ekziston një grup tjetër mikroorganizmash që lidhen me tretjen e komponimeve organike të mbeturinave, gjë që ndihmon në ruajtjen e pjellorisë së tokës në nivelin e duhur. Kjo përfshin mikrobet që fiksojnë azotin.

Bakteret medicinale dhe ushqimore

Mikroorganizma të tjerë marrin pjesë aktive në procesin e prodhimit të antibiotikëve - këto janë streptomicina dhe tetraciklina. Këto baktere quhen Streptomyces dhe janë baktere të tokës që përdoren në prodhimin jo vetëm të antibiotikëve, por edhe në prodhimet industriale dhe ushqimore.

Për këto industri ushqimore përdoret gjerësisht bakteri Lactobacillis, i cili është i përfshirë në proceset e fermentimit. Prandaj, është e kërkuar në prodhimin e kosit, birrës, djathit dhe verës.

Të gjithë këta përfaqësues të mikroorganizmave-ndihmës jetojnë sipas rregullave të tyre strikte. Shkelja e ekuilibrit të tyre çon në fenomenet më negative. Para së gjithash, në trupin e njeriut shkaktohet disbakterioza, pasojat e së cilës ndonjëherë janë të pakthyeshme.

Së dyti, të gjitha funksionet restauruese të njeriut që lidhen me organet e brendshme ose të jashtme janë shumë më të vështira kur ka një çekuilibër të baktereve të dobishme. E njëjta gjë vlen edhe për grupin që merret me prodhimin e ushqimit.