К чему способны все бактерии. Бактерии — общая характеристика. Классификация, строение, питание и роль бактерий в природе. А2. Самой крупной систематической группой является
Бактерии это самый древний организм на земле, а также самый простой в своем строении. Он состоит всего из одной клетки, которую можно увидеть и изучить только под микроскопом. Характерным признаком бактерий является отсутствие ядра, вот почему бактерии относят к прокариотам.
Некоторые виды образовывают небольшие группы клеток, такие скопления могут быть окружены капсулой (чехлом). Размер, форма и цвет бактерии сильно зависит от окружающей среды.
По форме бактерии различаются на: палочковидные (бациллы), сферические (кокки) и извитые (спириллы). Встречаются и видоизмененные – кубические, С-образные, звездчатые. Их размеры колеблются от 1 до 10мкм. Отдельные виды бактерий могут активно передвигаться при помощи жгутиков. Последние иногда превышают размер самой бактерии в два раза.
Виды форм бактерий
Для движения бактерии используют жгутики, количество которых бывает различное – один, пара, пучок жгутиков. Расположение жгутиков также бывает разным – с одной стороны клетки, по бокам или равномерно распределены по всей плоскости. Также одним из способов передвижения считается скольжение благодаря слизи, которой покрыт прокариот. У большинства внутри цитоплазмы есть вакуоли. Регулировка ёмкости газа в вакуолях помогает им двигаться в жидкости вверх или вниз, а также перемещаться по воздушных каналах почвы.
Ученые открыли более 10 тысяч разновидностей бактерий, но по предположениям научных исследователей в мире существует их более миллиона видов. Общая характеристика бактерий дает возможность определиться с их ролью в биосфере, а также изучить строение, виды и классификацию царства бактерий.
Места обитания
Простота строения и быстрота адаптации к окружающим условиям помогла бактериям распространиться в широком диапазоне нашей планеты. Они существуют везде: вода, почва, воздух, живые организмы – всё это максимально приемлемое место обитания для прокариотов.
Бактерии находили как на южном полюсе, так и в гейзерах. Они есть на океанском дне, а также в верхних слоях воздушной оболочки Земли. Бактерии живут везде, но их количество зависит от благоприятных условий. К примеру, большая численность видов бактерий проживает в открытых водоемах, а также почве.
Особенности строения
Клетка бактерии отличается не только тем, что в ней нет ядра, но и отсутствием митохондрий и пластид. ДНК данного прокариота находится в специальной ядерной зоне и имеет вид замкнутого в кольцо нуклеоида. У бактерии строение клетки состоит из клеточной стенки, капсулы, капсулоподобной оболочки, жгутиков, пили и цитоплазматичной мембраны. Внутреннее строение оформляют цитоплазма, гранулы, мезосомы, рибосомы, плазмиды, включения и нуклеоид.
Клеточная стенка бактерии выполняет функцию обороны и опоры. Вещества могут свободно протекать сквозь неё, благодаря проницаемости. Данная оболочка имеет в своем составе пектин и гемицеллюлозу. Некоторые бактерии выделяют особую слизь, которая может помочь защититься от пересыхания. Слизь формирует капсулу – полисахарид по химическому составу. В такой форме бактерия способна переносить даже очень большие температуры. Также она выполняет и другие функции, к примеру слипание с любыми поверхностями.
На поверхности клетки бактерии находятся тонкие белковые ворсинки – пили. Их может быть большая численность. Пили помогают клетке передавать генетический материал, а также обеспечивают слипание с другими клетками.
Под плоскостью стенки находится трехслойная цитоплазматичная мембрана. Она гарантирует транспорт веществ, а также имеет немалую роль в образовании спор.
Цитоплазма бактерий на 75 процентов произведена из воды. Состав цитоплазмы:
- Рыбосомы;
- мезосомы;
- аминокислоты;
- ферменты;
- пигменты;
- сахар;
- гранулы и включения;
- нуклеоид.
Обмен веществ у прокариотов возможен, как с участием кислорода, так и без его него. Большая их часть питаются уже готовыми питательными веществами органического происхождения. Очень мало видов способны сами синтезировать органические вещества из неорганических. Это сине-зеленые бактерии и цианобактерии, которые отыграли немалую роль в формировании атмосферы и насыщении её кислородом.
Размножение
В условиях, благоприятных для размножения, оно осуществляется почкованием или вегетативно. Бесполое размножение происходит в такой последовательности:
- Клетка бактерии достигает максимального объема и содержит необходимый запас питательных веществ.
- Клетка удлиняется, посередине появляется перегородка.
- Внутри клетки происходит дележ нуклеотида.
- ДНК основная и отделенная расходятся.
- Клетка делится пополам.
- Остаточное формирование дочерних клеток.
При таком способе размножения нету обмена генетической информацией, поэтому все дочерние клетки будут точной копией материнской.
Процесс размножения бактерий в неблагоприятных условиях более интересен. О способности полового размножения бактерий ученые узнали сравнительно недавно – в 1946 году. У бактерий нет разделения на женские и половые клетки. Но ДНК у них встречается разнополое. Две такие клетки при приближении друг к другу образовывают канал для передачи ДНК, происходит обмен участками – рекомбинация. Процесс довольно длительный, результатом которого являются две совершенно новые особи.
Большинство бактерий очень сложно увидеть под микроскопом, так как они не имеют своей окраски. Немногие разновидности имеют пурпурный или зеленый окрас, благодаря содержанию в них бактериохлорофилла и бактериопурпурина. Хотя если рассматривать некоторые колонии бактерий, становится ясно, что они выделяют окрашиваемые вещества в среду обитания и приобретают яркую окраску. Для того, чтобы подробней изучать прокариотов, их окрашивают.
Классификация
Классификация бактерий может быть основана на таких показателях, как:
- Форма
- способ передвижения;
- способ получения энергии;
- продукты жизнедеятельности;
- степень опасности.
Бактерии симбионты живут в содружестве с иными организмами.
Бактерии сапрофиты проживают на уже отмерших организмах, продуктах и органических отходах. Они способствуют процессам гниения и брожения.
Гниение очищает природу от трупов и других отходов органического происхождения. Без процесса гниения не было бы круговорота веществ в природе. Так в чем же состоит роль бактерий в круговороте веществ?
Бактерии гниения - это помощник в процессе расщепления белковых соединений, а также жиров и других соединений, содержащих в себе азот. Проведя сложную химическую реакцию, они разрывают связи между молекулами органических организмов и захватывают молекулы белка, аминокислот. Расщепляясь, молекулы высвобождают аммиак, сероводород и другие вредные вещества. Они ядовиты и могут вызывать отравление у людей и животных.
Бактерии гниения быстро размножаются в благоприятных для них условиях. Так как это не только полезные бактерии, но и вредные, то чтобы не допустить преждевременного гниения у продуктов, люди научились их обрабатывать: сушить, мариновать, солить, коптить. Все эти способы обработки убивают бактерии и не дают им размножаться.
Бактерии брожения при помощи ферментов способны расщеплять углеводы. Эту способность люди заметили еще в древние времена и используют такие бактерии для изготовления молочнокислых продуктов, уксусов, а также других продуктов питания до сих пор.
Бактерии, трудясь в совокупности с другими организмами, делают очень важную химическую работу. Очень важно знать какие есть виды бактерий и какую пользу или вред приносят для природы.
Значение в природе и для человека
Выше уже отмечалось большое значение многих видов бактерий (при процессах гниения и различных типах брожения), т.е. выполнение санитарной роли на Земле.
Бактерии также играют огромную роль в круговороте углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора, серы, кальция и других элементов. Многие виды бактерий способствуют активной фиксации атмосферного азота и переводят его в органическую форму, способствуя повышению плодородия почв. Особо важное значение имеют те бактерии, которые разлагают целлюлозу, являющиеся основным источником углерода для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.
Сульфатредуцирующие бактерии участвуют в образовании нефти и сероводорода в лечебных грязях, почвах и морях. Так, насыщенный сероводородом слой воды в Черном море является результатом жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий. Деятельность этих бактерий в почвах приводит к образованию соды и содового засоления почвы. Сульфатредуцирующие бактерии переводят питательные вещества в почвах рисовых плантаций в такую форму, которая становится доступной для корней этой культуры. Эти бактерии могут вызывать коррозию металлических подземных и подводных сооружений.
Благодаря жизнедеятельности бактерий почва освобождается от многих продуктов и вредных организмов и насыщается ценными питательными веществами. Бактерицидные препараты успешно используются для борьбы с многими видами насекомых-вредителей (кукурузным мотыльком и др.).
Многие виды бактерий используются в различных отраслях промышленности для получения ацетона, этилового и бутилового спиртов, уксусной кислоты, ферментов, гормонов, витаминов, антибиотиков, белково-витаминных препаратов и т.д.
Без бактерий невозможны процессы при дублении кожи, сушке листьев табака, выработке шелка, каучука, обработке какао, кофе, мочении конопли, льна и других лубоволокнистых растений, квашении капусты, очистке сточных вод, выщелачивании металлов и т.д.
Распространены повсеместно: в воде, почве, воздухе, живых организмах. Они обнаруживаются как в самых глубоких океанических впадинах, так и на высочайшей горной вершине Земли - Эвересте, как во льдах Арктики и Антарктиды, так и в горячих источниках. В почве они проникают на глубину 4 и более км, споры бактерий в атмосфере встречаются на высоте до 20 км, гидросфера вообще не имеет границ обитания этих организмов. Бактерии способны поселяться практически на любом как органическом, так и неорганическом субстрате.
Несмотря на простоту строения, они обладают высокой степенью приспособленности к самым разнообразным условиям среды. Это возможно благодаря способности бактерий к быстрой смене поколений. При резкой смене условий существования среди бактерий быстро появляются мутантные формы, способные существовать в новых условиях среды.
Морфология бактерий
Все бактерии - исключительно одноклеточные организмы . Некоторые способны образовывать колонии.
Размер и форма
Размеры их клеток колеблются в пределах от 1 до 15 мкм. По форме клеток различают (рис. 91):
Шаровидные - кокки:
- микрококки - делятся в разных плоскостях, лежат одиночно;
- диплококки - делятся в одной плоскости, образуют пары;
- тетракокки - делятся в двух плоскостях, образуют тетрады;
- стрептококки - делятся в одной плоскости, образуют цепочки;
- стафилококки - делятся в разных плоскостях, образуют скопления, напопоминающие грозди винограда;
- сарцины - делятся в трех плоскостях, образуют пакеты по 8 особей.
Вытянутые - палочки:
- бациллы (палочковидные) - делятся в разных плоскостях, лежат одиночно;
Бактериальная клетка заключена в плотную, жесткую клеточную стенку, на долю которой приходится от 5 до 50% сухой массы клетки.
Клеточная стенка выполняет роль наружного барьера клетки, устанавливающего контакт микроорганизма со средой.
Основным компонентом клеточной стенки бактерий является полисахарида - муреин. По содержанию муреина все бактерии подразделяются на две группы: грамположительные и грамотрицательные.
Известны также и формы, не имеющие клеточной стенки - микоплазмы.
Небольшая группа автотрофных бактерий способна осуществлять фотосинтетическое фосфорилирование. К ним относятся цианобактерии , зеленые и серные пурпурные бактерии. Фотосинтез цианобактерий сходен с фотосинтезом растений и сопровождается выделением кислорода. Зеленые и пурпурные бактерии в качестве донора электронов используют сероводород, серу, сульфат, молекулярный водород и т.д., но не воду. Поэтому в данном случае молекулярного кислорода не образуется.
Деление может происходить в одной или нескольких плоскостях. Если после деления дочерние клетки не расходятся, то в первом случае происходит образование цепочек разной длины, а во втором - групп клеток разнообразной формы.
Можно говорить о том, что у бактерий наблюдается и половой процесс. Гаметы у бактерий не образуются, слияния клеток нет, но происходит главнейшее событие полового процесса - обмен генетической информацией. Этот процесс называют генетической рекомбинацией. Часть ДНК (реже вся) клеткой-донором передает клетке-реципиенту и замещает часть ДНК клетки-реципиента. Образовавшуюся ДНК называют рекомбинантной. Она содержит гены обеих родительских клеток.
 |
| Рис. 94. Конъюгация у бактерий. |
Различают три способа передачи генетической информации:
- конъюгация;
- трансдукция.
- трансформация;
Конъюгация
Конъюгация - это прямая передача участка ДНК от одной клетки другой во время непосредственного контакта клеток друг с другом (рис. 94). Передача генетической информации возможна благодаря образованию клеткой-донором особых структур, называемых F-пилями, или половыми фимбриями. Их образование контролируется особой плазмидой - F-фактором (половым фактором). Плазмида кодирует специфические белки фимбрий. F-пили образуются очень быстро, в течение 4-5 минут. Конец половой фимбрии клетки-донора прикрепляется к белку наружной мембраны клетки-реципиента и через канал F-пили ДНК клетки-донора переходит в клетку-реципиента. После завершения конъюгации половые пили быстро сбрасываются клеткой.
Во время конъюгации ДНК передается только в одном направлении (от донора к реципиенту), обратной передачи нет.
Трансдукция
Трансдукция - это перенос фрагмента ДНК от одной бактерии к другой с помощью бактериофага.
После заражения бактерии ДНК бактериофага встраивается в ДНК бактерии и реплицируется вместе с ней. При образовании новых вирусных частиц ДНК фага высвобождается. При этом она может захватить с собой часть генетического материала бактерии. Во время заражения новых клеток таким вирусом в ДНК бактерии встраивается не только вирусная ДНК, но и часть генетического материала другой бактериальной клетки.
Трансформация
Трансформация - это передача генетической информации без непосредственного контакта клеток. Клетка-реципиент активно поглощает генетическую информацию погибших бактерий.
Значение бактерий
Бактерии играют огромное значение и в биосфере, и в жизни человека. Бактерии принимают участие во многих биологических процессах, особенно в круговороте веществ в природе. Значение для биосферы:
Гнилостные бактерии разрушают азотсодержащие органические соединения неживых организмов, превращая их в перегной.
Минерализующие бактерии разлагают сложные органические соединения перегноя до простых неорганических веществ, делая их доступными для растений.
Многие бактерии могут фиксировать атмосферный азот. Причем, азотобактер, свободноживущий в почве, фиксирует азот независимо от растений, а клубеньковые бактерии проявляют свою активность только в симбиозе с корнями высших растений (преимущественно бобовых), благодаря этим бактериям почва обогащается азотом и повышается урожайность растений.
Симбиотические бактерии кишечника животных (прежде всего, травоядных) и человека обеспечивают усвоение клетчатки.
Бактерии являются не только редуцентами, но и продуцентами (создателями) органического вещества, которое может быть использовано другими организмами. Соединения, образующиеся в результате деятельности бактерий одного типа, могут служить источником энергии для бактерий другого типа.
Помимо углекислого газа, при разложении органического вещества в атмосферу попадают и другие газы: H2, H2S, CH2 и др. Таким образом, бактерии регулируют газовый состав атмосферы.
Существенную роль играют бактерии и в процессах почвообразования (разрушение минералов почвообразующих пород, образование гумуса).
Некоторые вещества, образующиеся в процессе жизнедеятельности бактерий, важны и для человека. Значение их в следующем:
- деятельность бактерий используется для получения молочнокислых продуктов, для квашения капусты, силосования кормов;
- для получения органических кислот, спиртов, ацетона, ферментативных препаратов;
- в настоящее время бактерии активно используются в качестве продуцентов многих биологически активных веществ (антибиотиков, аминокислот, витаминов и др.), используемых в медицине, ветеринарии и животноводстве;
- благодаря методам генетической инженерии, с помощью бактерий получают такие необходимые вещества, как человеческий инсулин и интерферон;
- без участия бактерий невозможны процессы, происходящие при сушке табачных листьев, приготовлении кожи для дубления, мацерации волокон льна и пеньки;
- человек использует бактерии и для очистки сточных вод.
Отрицательную роль играют патогенные бактерии, вызывающие заболевания растений, животных и человека.
Многие бактерии вызывают порчу продуктов, выделяя при этом токсичные вещества.
В 1884 г. Х..Грам предложил метод окрашивания бактерий, основанный на различной способности микроорганизмов удерживать красители в клетках. Клетки, способные удерживать краситель называют грамположительными, не способные - грамотрицательными.
По теме: «Многообразие организмов, их классификация». 5 класс.
Часть А. К каждому из заданий даны четыре варианта ответа, из которых только один верный. Номер этого ответа обведите кружком.
Признаки живого.
А1. Главный признак живого –
1) движение;
2) увеличение массы;
4) обмен веществ и энергии;
А2. Что является единицей строения и жизнедеятельности организма?
2) Система органов.
4) Клетка.
А3. Какие признаки характерны для всех живых организмов?
1) Активное передвижение.
2) Дыхание, питание, рост, размножение.
3) Поглощение из почвы растворённых в воде минеральных солей.
4) Образование органических веществ из неорганических.
А4. Клеточное строение организмов свидетельствует:
1) о сходстве живой и неживой природы;
2) о единстве органического мира;
3) о связи организма со средой;
4) об отличии растений и животных.
А5. Все организмы способны к
1) дыханию, питанию, размножению
2) активному передвижению в пространстве
3) образованию органических веществ из неорганических
4) поглощению из почвы растворенных в воде минеральных веществ
А6. Грибы – живые организмы, так как они
1) питаются, растут, размножаются;
2) изменяются под воздействием среды;
3) имеют разнообразную форму и размеры;
4) составляют одно из звеньев экосистемы.
В1. Выберите три верных ответа из шести.
Запишите соответствующие буквы в алфавитном порядке. В какой среде обитает организм, можно определить по особенностям его
1) передвижения;
2) размеров тела;
3) массы тела;
4) размножения;
6) питания;
С1. Задание со свободным ответом. Объясните на основании, каких свойств и признаков автомобиль или компьютер нельзя назвать организмами?
Элементы ответа:
1) автомобиль (компьютер) не имеет клеточного строения и химического состава, характерного для живых организмов;
2) автомобиль (компьютер) не обладает основными свойствами жизни, такими как рост, развитие. Размножение.
Систематика живых организмов
А1. Какая наука классифицирует организмы на основе их родства?
1) Экология.
2) Систематика.
3) Палеонтология.
4) Физиология.
А2. Самой крупной систематической группой является:
4) царство.
А3. Что представляет собой вид?
2) Группа растений, созданная человеком на основе отбора.
3) Группа сходных по строению и жизнедеятельности особей, занимающих определённую территорию, дающих при скрещивании потомство, похожее на родителей.
4) Группа организмов, ведущих в основном прикреплённый образ жизни, способных к фотосинтезу.
А4. За какой систематической категорией в классификации растений следует семейство?
А) Вид. 2) Род. 3) Класс. 4) Отдел. 5) Царство.
1) семейство;
А6. Наибольшая группа в систематике животных – это:
А7. Наименьшая единица систематики растений –
3) семейство;
А8. Родственные роды животных объединяют в:
2) семейства;
3) отряды;
4) классы.
В1. Закончите предложения, вставив необходимые по смыслу слова.
1) Всего различают пять царств живой природы: ..., ..., ..., ..., ...
2) Основная единица классификации – ...
3) Все живые организмы имеют сходство в строении – все они состоят из...
4) Все бактерии объединяют в царство...
5) Изучением строения и жизнедеятельности микроорганизмов занимается наука – ...
6) К простейшим относятся животные, тело которых...
7) Бактерии, существующие в бескислородной среде называют...
8)Цианобактерии нередко называют...
9) Все жизненные функции вирусы проявляют только... ...
10) Неклеточные формы жизни изучает наука – ...
Характерные признаки царств живой природы.
Вирусы.
А1. Какая из форм жизни занимает промежуточное положение между телами живой и неживой природы?
2) Лишайники.
3) Бактерии.
4) Вирусы.
А2. Самые маленькие обитатели нашей планеты:
1) растения;
2) вирусы;
3) животные;
4) бактерии.
А3. К неклеточной форме жизни относятся:
2) бактерии;
3) вирусы;
4) простейшие животные.
А4. Выберите правильную последовательность систематических категорий.
1) Вид, семейство, род, отряд, класс, тип, подтип, царство.
2) Вид, род, семейство, отряд, класс, подтип, тип, подцарство, царство.
3) Род, вид, семейство, класс, отряд, тип, подтип, царство.
4) Вид, подвид, род, семейство, отряд, класс, подтип, тип, подцарство, царство.
А5. В основе систематики лежит:
1) изучение многообразия живых организмов;
2) изучение строения живых организмов;
3) распределение живых организмов по группам на основе сходства и родства;
4) изучение ископаемых видов живых организмов.
В1. Почему о вирусах нельзя с полной уверенностью сказать, что это живые организмы?
1) Они не имеют тканей.
2) У них отсутствуют хромосомы.
3) Процессы жизнедеятельности у них проявляются только в клетках других организмов.
4) У них нет оформленного ядра.
5) Они не имеют клеточного строения.
Бактерии
А1. Бактерии и грибы относятся к:
1) царству растений;
2) царству грибов;
3) царству животных;
4) разным царствам.
А2. Что из перечисленного характерно только для бактерий?
1) Состоят из одной клетки.
2) В клетках нет ядра.
3) Образуют органические вещества из углекислого газа и воды на свету.
4) Имеют маленькие размеры.
А3. Как отличить бактерии от одноклеточных водорослей?
1) Они питаются, дышат, размножаются.
2) Их тело покрыто оболочкой.
3) Они не имеют ядра и хлоропластов.
4) Они не могут активно передвигаться.
А4. Какие организмы не имеют ядра в клетках?
1) Бактерии.
3) Одноклеточные животные.
4) Одноклеточные растения.
А5. Спора бактерий – это...
1) половая клетка;
2) форма для размножения;
4) название бактерий.
А6. Для получения энергии бактерии используют:
1) органические соединения;
2) неорганические соединения;
3) солнечный свет;
4) все утверждения верны.
А7. Бактерии, имеющие круглую форму тела –
2) бациллы;
3) спириллы;
4) вибрионы.
А8. Спора бактерий – это...
1) половая клетка;
2) форма для размножения;
3) форма для выживания бактерий в неблагоприятных условиях;
4) название бактерий.
А9. Для получения энергии бактерии используют:
1) органические соединения;
2) неорганические соединения;
3) солнечный свет;
4) все утверждения верны.
А10. Бактерии, имеющие круглую форму тела –
2) бациллы;
3) спириллы;
4) вибрионы.
А11. Все бактерии способны к
1) Быстрому размножению
2) Накоплению в их клетках ядовитых веществ
3) Спорообразованию в неблагоприятных условиях
4) Развитию заболеваний при попадании в организм животного
По типу питания микробы делятся на автотрофы и гетеротрофы. Первые способны синтезировать сложные органические вещества из простых неорганических соединений. Они могут использовать в качестве источника углерода углекислоту и другие неорганические соединения углерода.
По способу усваивать азот микроорганизмы делятся на 2 группы: аминоавтотрофы и амоногетеротрофы.
Аминоавтотрофы – для синтеза белка клетки используют молекулярный азот воздуха или усваивают его из аммонийных солей.
Аминогетеротрофы — получают азот из органических соединений – аминокислот, сложных белков (все патогенные микроорганизмы и большинство сапрофитов).
По характеру источника использования энергии микроорганизмы делятся на фототрофы (используют энергию солнечного света) и хемотрофы (используют энергию за счет окисления неорганических веществ) (патогенные для человека микроорганизмы).
Тип питания микробов
Автотрофы Гетеротрофы
(патогенные и условно-патогенные микроорганизмы)
Факультативные Облигатные
Механизм питания. Проникновение различных веществ в бактериальную клетку зависит от величины и растворимости их молекул, рН среды, концентрации, проницаемости мембран и др. Основным регулятором поступления веществ в клетку является цитоплазматическая мембрана. Выход веществ из клетки осуществляется за счет диффузии и при участии транспортных систем.
Проникновение питательных веществ в микробную клетку происходит различными способами:
1. Пассивная диффузия , т.е. перемещение веществ через толщу мембраны, в результате чего выравнивается концентрация веществ и осмотическое давление по обе стороны оболочки. Таким путем могут проникать питательные вещества, когда концентрация в среде значительно превышает концентрацию веществ в клетке. Этот процесс осуществляется без затрат энергии.
2. Облегченная диффузия – проникновение питательных веществ в клетку с помощью активного переноса их особыми молекулами-переносчиками, называемыми пермеазами . Этот процесс совершается без использования энергии, так как перемещение веществ происходит от более высокой концентрации к более низкой.
3. Активный транспорт питательных веществ осуществляется также с помощью пермеаз. Этот процесс требует затрат энергии. В этом случае питательное вещество может проникнуть в клетку, если концентрация его вклетке значительно превышает концентрацию в среде.
4. Транспортируемое вещество может подвергаться химической модификации. Такой способ называется перенос радикалов или транслокация химических групп. Этот процесс сходен с активным транспортом.
Выход веществ из микробной клетки осуществляется или в виде пассивной диффузии, или в процессе облегченной диффузии с участием пермеаз.
Для роста микробов на питательных средах, применяемых для их выращивания, необходимы определенные дополнительные компоненты, соединения, которые сами микробы синтезировать не могут. Такие соединения называются ростовыми факторами (аминокислоты, пурины и пиримидины, витамины и др.)
Дата добавления: 2015-10-20 | Просмотры: 247 | Нарушение авторских прав
Способы питания бактерий.
Углеродное питание. К числу важнейших химических элементов, необходимых для синтеза органических соединений, относят: углерод (С), азот (N), водород (Н), кислород (О). Свою потребность в водороде и кислороде бактерии удовлетворяют через воду. По способу углеродного питания бактерии делятся на: аутотрофы (автотрофы) и гетеротрофы.
Автотрофы – организмы, которые полностью удовлетворяют свои потребности в углероде за счёт СО 2 . Они способны синтезировать органические вещества из неорганических, используя энергию света и окислительные реакции.
Сапрофиты – источником питания служат мертвые органические субстраты.
Гетеротрофы усваивают углерод из готовых органических соединений, для чего требуется энергия. Существуют 2 источника энергии- фотосинтез и хемосинтез.
Фотосинтез — это синтез за счёт энергии солнечного света. Хемосинтез — это энергия, которую получают за счёт окисления неорганических соединений.
Азотное питание. По способу азотного питания бактерии подразделяются: на аминоавтотрофов и аминогетеротрофов.
Аминоавтотрофы – способны полностью удовлетворять свои потребности в азоте, необходимом для синтеза белков и нуклеиновых кислот, с помощью атмосферного и минерального азота.
Аминогетеротрофы — для роста и размножения нуждаются в готовых органических азотистых соединениях: некоторых аминокислотах и витаминах.
К числу аминоавтотрофов относятся азотфиксирующие бактерии, свободно живущие в почве –клубеньковые бактерии (они размножаются на корнях бобовых растений).Симбиоз их с растениями взаимовыгоден, так как вместе они продуцируют ряд физиологически активных соединений, которые благоприятно влияют на бобовые растения. В почве они обитают как сапрофиты. Вторая группа аминоавтотрофов представлена нитрифицирующими бактериями, которые используют для синтеза белков в качестве источника азота, соли аммиака, азотистой и азотной кислот. Эти 2 группы бактерий играют важную роль в обеспечении плодородия почв.
Аминогетеротрофы для роста и размножения нуждаются в различных органических азотистых соединениях. Многие бактерии синтезирую аминокислоты и основания из минеральных источников азота и нуждаются в витаминах (ростовых факторах): вит. Н, вит.В 1 , вит. В 2 , вит.В 3 , вит.В 4 , вит. В 5 ,вит.В 9 .
Для нормальной жизнедеятельности бактерии обязательно нуждаются в ионах: Na, K, Cl, Ca 2+ , Mn 2+ , Mg 2+ ,Fe 2+ , Cu 2+ , а также в сере и фосфоре, которые поступают в клетку путём диффузии и активного транспорта. Все процессы обмена веществ представляют собой цепь взаимосвязанных во времени и в пространстве саморегулируемых реакций.
Способы питания бактерий.
Каждая из реакций катализируется(ускоряется) соответствующим ферментом.
Ферменты.
Ферменты (от греч fermentum- закваска), или энзимы — специфические белковые катализаторы, присутствующие во всех живых клетках. Их нет у плазмид и некоторых вирусов. У бактерий обнаружены 6 классов ферментов:
1. оксидоредуктазы (катализируют окислительно-восстановительные реакции);
2. трансферазы (катализируют реакции переноса групп атомов и др веществ);
3. гидролазы (катализируют, расщепление различных соединений — гидролиз белков, жиров, углеводов. Белки – до аминокислот и пептонов, жиры –до жирных кислот и глицерина, углеводы – до ди- и моносахаридов);
4. лигазы (катализируют реакции отщепления от субстрата химической группы или, наоборот, присоединение её);
5. изомеразы (катализируют внутримолекулярные превращения);
6. синтетазы (катализируют соединение двух молекул).
Изучение ферментов у бактерий представляет интерес для микробиологической промышленности (их используют в пивоварении, виноделии, для улучшения пористости хлеба). Изучение обмена веществ патогенных бактерий, необходимо для понимания механизмов, с помощью которых они реализуют свою патогенность т.е. для выяснения патогенеза инфекционных заболеваний.
Дыхание бактерий.
По типу дыхания бактерии делятся на:
1. строгие аэробы – размножаются только в присутствии кислорода (О 2).
2. микроаэрофилы – нуждаются в уменьшенной концентрации кислорода.
3. факультативные анаэробы — способны потреблять глюкозу и размножаться как в аэробных так и в анаэробных условиях.
4. строгие анаэробы – размножаются только при отсутствии кислорода.
К аэробам относят таких микроорганизмов как возбудитель холеры, туберкулёза и дифтерии, а к анаэробам возбудитель столбняка и газовой гангрены.
Основу жизнедеятельности любой живой клетки, в том числе и микроорганизмов, составляет обмен веществ /метаболизм/. Метаболизм состоит из двух типов процессов: конструктивного и энергетического обмена. В результате ряда биохимических превращений из питательных веществ среды синтезируются сложные органические вещества клетки. Этот процесс получил название конструктивного (строительного) обмена. Для его осуществления, а также для поддержания других жизненных функций (роста, размножения, движения и др.) микроорганизмам необходим постоянный приток энергии, которую они получают в результате распада поступающих в клетку питательных веществ. Этот процесс называют энергетическим обменом. Конструктивный и энергетические обмены протекают одновременно и находятся в тесной взаимосвязи. По объему энергетические процессы обычно превосходят биосинтетические.
Взаимосвязь этих процессов метаболизма проявляется, прежде всего, в том, что суммарный объем конструктивных процессов зависит от количества доступной энергии, выделенной в ходе энергетического обмена.
Обмен веществ микроорганизмов отличается чрезвычайным разнообразием. Это связано со способностью микроорганизмов использовать для обмена веществ широкий круг органических и минеральных соединений.
Эпизоотология
Такая способность обусловливается наличием у микроорганизмов большого разнообразия ферментов. Ферменты синтезируются самой клеткой и выполняют функции катализаторов биохимических реакций, происходящих в ней. Одной из особенностей ферментов как катализаторов является строгая специфичность их действия. Многие ферменты образуют в клетке так называемые мультиферментные системы, различающиеся по сложности молекулярной организации.
На активность ферментов влияют температура, рН и другие факторы внешней среды — воздействие химических веществ среды, лучистая энергия и др. Физиологические процессы, протекающие в клетках микроорганизмов, почти полностью зависят от активности ферментов, поэтому любой фактор, действующий на фермент, будет воздействовать и на метаболизм микроорганизмов.
Каждому виду микроорганизмов свойственен определенный набор ферментов, постоянно присутствующих в клетке (т.н. конститутивные ферменты). В то же время некоторые ферменты синтезируются клеткой только тогда, когда в среде появляется соответствующий субстрат. Такие ферменты называют индуктивными.
По характеру действия ферменты подразделяются на экзоферменты, выделяемые клеткой в окружающую среду, и эндоферменты. прочно связанные с клеточными структурами (митохондриями, цитоплазматической мембраной и мезосомами) и действуют внутри клетки. И те, и другие играют важную роль в обмене веществ микроорганизмов. Экзоферменты (обычно гидролазы) катализируют реакции вне клетки. К эндоферментам относятся оксидоредуктазы (окислительно-восстановительные ферменты), трансферазы (ферменты переноса) и др., играющие важную роль в энергетическом обмене. Подробно ферменты рассматриваются в курсе "Биохимия".
⇐ Предыдущая576577578579580581582583584585Следующая ⇒
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 2755 | Нарушение авторского права страницы
Studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…
Дыхание микробов
Дыхание является источником энергии для живых существ. Происходящие в микробной клетке синтетические процессы построения протоплазмы, процессы роста, размножения, движения и др.
Питание микробов. По типу питания микробы делятся на автотрофы и гетеротрофы
требуют притока свободной энергии, так как эти процессы эндотермичны. Поэтому в микробной клетке постоянно совершаются одновременно с процессами ассимиляции процессы диссимиляции, освобождающие энергию для ее жизнедеятельности.
Совокупность биохимических процессов, в результате которых образуется энергия, необходимая для жизнедеятельности клетки, составляет энергетический обмен. В противоположность высшим организмам энергетический обмен у микроорганизмов имеет разнообразные формы: дыхание, брожение и др.
Дыханием называется окисление органических веществ с помощью газообразного кислорода до углекислоты и воды. Так, окисление сахара в процессе дыхания выражается уравнением С 6 Н 12 О 6 +6О 2 =6СО 2 +6Н 2 О+энергия. Это уравнение противоположно уравнению фотосинтеза 6СО 2 +6Н 2 О+энергия=C 6 H 12 О 6 +6O 2 .
В 1861 г. Луи Пастер при изучении масляно-кислого брожения установил, что возбудитель этого брожения (Вас. butyricus) нормально развивается только в отсутствие свободного кислорода, энергию он поручает за счет реакции расщепления органического субстрата. Пастер определил сущность брожения как жизнь без кислорода. Кислород воздуха не принимает участия в брожении, а органическое вещество окисляется за счет отнятия водорода, который присоединяется к продуктам распада этого же органического вещества или выделяется в газообразном состоянии.
Автотрофы получают энергию за счет окисления простых неорганических соединений: сероводорода, аммиака, водорода. Денитрифицирующие и десульфофицирующие бактерии получают энергию путем окисления соответственно нитратов и сульфатов, но они могут получать энергию и за счет окисления органических веществ. У некоторых микробов реакция окисления кислородом не доходит до конечных продуктов — СО 2 и Н 2 О. Такой неполный окислительный процесс наблюдается у уксуснокислых бактерий, окисляющих спирт только до уксусной кислоты, и некоторых видов плесеней, разлагающих сахар до щавелевой и лимонной кислот.
Гнилостные бактерии используют энергию, освобождающуюся при расщеплении ими белков, при этом энергия химических связей аминокислот превращается в энергию АТФ.
По отношению к кислороду микробы разделяются на две группы: аэробы, развивающиеся только при наличии кислорода в окружающей среде, и анаэробы, которые развиваются при отсутствии свободного кислорода. Кроме того, имеется еще одна промежуточная группа — факультативные анаэробы, способные жить как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Имеются также микроаэрофилы, развивающиеся при уменьшенном количестве кислорода в среде, например бруцеллезная палочка.
Образующаяся химическая энергия только частично рассеивается в виде тепла. Большая же часть этой энергии улавливается и сохраняется в виде макроэргических связей АТФ. Фосфатные группы связаны между собой непрочно и легко освобождают свою энергию в нужных количествах там, где она необходима для жизнедеятельности клетки. АТФ, теряя энергию, превращается в АДФ (аденозиндифосфат) и в АМФ (аденозинмонофосфат).
1. АТФ+Н 2 О→АДФ+Н 3 РО 4 +10000 кал
2. АДФ+Н 2 О→АМФ+Н 3 РО 4 +10000 кал
АТФ, АДФ, АМФ и фосфорная кислота всегда присутствуют в различных соотношениях в каждой клетке. Реакции эти обратимы, АМФ и АДФ могут присоединять к себе фосфорную кислоту и превращаться в АТФ. Так обеспечивается более или менее постоянное количество АТФ в клетке. Запас АТФ в клетке ограничен. Для восстановления макроэргических связей АТФ все время используется энергия расщепления углеводов и других веществ.
Долгое время считали, что процесс дыхания свойствен высшим организмам, а брожение только микроорганизмам. Затем было установлено, что они тесно связаны друг с другом. Дыхание и брожение представляют собой очень сложные комплексы сопряженных окислительно-восстановительных процессов, которые определяются тем или иным набором ферментов.
Во всех энергетических процессах в клетке можно различить три стадии. В первой, подготовительной стадии крупные молекулы углеводов, жиров, белков распадаются на небольшие молекулы глюкозы, глицерина, жирных кислот, аминокислот. Происходит подготовка веществ к дальнейшим превращениям, здесь не происходит заметного извлечения энергии.
В следующей стадии, называемой стадией неполного окисления, образовавшиеся глюкоза, жирные кислоты и другие вещества подвергаются сложному многоступенчатому процессу. Таково неполное окисление, которое называется гликолизом или брожением. Эта стадия анаэробная. Гликолиз представляет собой более десяти последовательных ферментативных реакций. Из глюкозы последовательно образуется десять различных промежуточных веществ (субстратов) и действует столько же специфических ферментов. Весь этот процесс идет по типу молочнокислого брожения, вызываемого молочнокислыми бактериями, и имеет много сходного со спиртовым брожением, вызываемым дрожжами.
Процесс начинает фермент гексокиназа, под влиянием которого глюкоза вступает в реакцию с АМФ и образуется гексозо-6-фосфат. Гексозо-6-фосфат под действием фермента алдолазы переходит во фруктозо-6-фосфат и т. д. Конечным продуктом гликолиза является молочная кислота. Суммарное уравнение всего процесса выражается так: С 6 Н 12 О 6 =2С 3 H 6 О 3 .
Последней стадией процесса является полное окисление субстратов до конечных продуктов — СО 2 и Н 2 О. Эта стадия протекает в аэробных условиях. Следовательно, она имеется только у аэробов. В этой стадии участвуют органические кислоты, состоящие из трех углеродных атомов, почему и назвали ее циклом трикарбоновых кислот (Крепс, 1953).
Цикл начинается с того, что две молекулы молочной кислоты окисляются и дают две молекулы пировиноградной кислоты. Одна из молекул пировиноградной кислоты окисляется с отщеплением одной молекулы углекислоты, и образуется уксусная кислота. Углекислота связывается с другой молекулой пировиноградной кислоты, и образуется щавелевоуксусная кислота. Уксусная кислота соединяется с коферментом А, происходит конденсация ее с щавелевоуксусной кислотой и водой, и образуется лимонная кислота.
Лимонная кислота превращается в аконитовую кислоту. Далее происходит еще ряд превращений с образованием снова щавелевоуксусной кислоты, и па этом цикл заканчивается. Лимонная кислота оказывается вся разложенной. Из ферментов в цикле участвуют дегидрогеназы НАД, ФАД, цитохромы. Так, при дегидровании янтарной кислоты в цикле от нее отнимается электрон, он переносится на ФАД, и образуется ФАД-Н 2 , янтарная кислота окисляется в фумаровую кислоту. Электроны далее продвигаются по цепочке цитохромов к кислороду. Происходит соединение с активированным цитохромоксидазой кислородом с образованием воды. Непосредственно же кислород в реакциях не участвует.
Рис. 19. Схема цикла трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
Подсчитано, что в этом цикле из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ и в процессе гликолиза две молекулы АТФ, всего, следовательно, 38 молекул АТФ, или 380 больших калорий из 680 больших калорий, содержащихся в грамм-молекуле глюкозы, т.
е. получено 55% полезной химической энергии. Это очень большой процент но сравнению с к.п.д., получаемым в технике (12-25%). Энергия выделялась постепенно по частям. Если бы она была выделена сразу, то клетка была бы повреждена.
Ферменты, принимающие участие в реакциях, расположены в митохондриях и локализованы рядами по порядку их действия в ходе гликолиза и цикла трикарбоновых кислот.
Продукты распада триоз частично идут на биосинтез. Так, из пировиноградной кислоты может образоваться аланин, из кетоглутаровой кислоты — глютаминовая кислота, из щавелевоуксусной кислоты — аспарагиновая кислота путем аминирования.
Уксусная кислота может пойти на синтез высших жирных кислот.
Протекающие при дыхании реакции имеют сопряженный характер окисления-восстановления. В ходе реакций окисления-восстановления развивается электродвижущая сила, которая может быть измерена в виде так называемого окислительно-восстановительного потенциала (rН 2).
Аэробы приспособлены к более высокому rН 2 (20 и выше), анаэробы — к низкому (0-12), факультативные анаэробы — 0-20. Снижая rН 2 среды, можно добиться роста анаэробов в присутствии кислорода, а повышая rН 2 , выращивать аэробы в анаэробных условиях.
В энергетическом отношении анаэробное дыхание во много раз менее эффективно, чем аэробное. Так, если при аэробном процессе окисления глюкозы до СО 2 и Н 2 О получается 674 ккал, то при спиртовом брожении — 27 ккал, при молочнокислом — 18 ккал и при масляно-кислом — всего 15 ккал. Это объясняется тем, что конечными продуктами анаэробного окисления являются органические соединения, сохранившие еще большой запас энергии. Например, спирт (продукт спиртового брожения) прекрасно горит.
Потерю тепла при брожении можно наблюдать в культурах, хорошо защищенных от потери тепла. За счет выделения этого тепла происходит самонагревание влажного сена, навоза, торфа и пр.
У светящихся бактерий потеря энергии выражается в виде свечения. Свечение морской воды, гнилого дерева, мха, рыбы объясняется присутствием на них особых светящихся бактерий аэробов. Они имеют особый фермент — люцеферазу, который химическую энергию АТФ переводит в энергию света.
К анаэробным относятся палочки столбняка, ботулинуса, масляно-кислые бактерии, возбудители газовой гангрены и др.
К аэробам относятся нитрифицирующие, уксуснокислые, азотобактерии, миксобактерии, плесени, микобактерии, холерный вибрион. Факультативные анаэробы — кишечная палочка, дифтерийная палочка, стрептококк, стафилококк, спириллы и др.
Питание и дыхание бактерий
Тело бактерии состоит из одной клетки и не имеет специальных органов питания.
В связи с этим весь процесс питания у бактерии протекает весьма элементарно: каждая клетка путем осмоса через полупроницаемые перегородки из омывающего ее питательного раствора всей поверхностью своего тела берет все нужные ей элементы и возвращает обратно в окружающую ее среду все отработанные продукты обмена, не нужные ей и вредные.
Для питания бактерий необходимы углерод, азот, кислород и водород. Наряду с видами, нуждающимися в готовых органических соединениях, имеются и такие группы бактерий, которые способны ассимилировать углекислоту и усваивать свободный азот атмосферы. По усвоению углерода бактерии можно разделить на две группы - аутотрофные и гетеротрофные . Аутотрофные бактерии способны ассимилировать углерод из угольной кислоты и этим напоминают зеленые растения, гетеротрофные же нуждаются в готовых органических соединениях.
Менее требовательны бактерии к минеральному питанию. В этом отношении они могут довольствоваться тем, что имеется в естественном субстрате, занятом бактериями, особенно в почве. Для нормального развития бактерий требуется смесь минеральных солей. Разбавленные растворы их, как полагают, служат возбудителями химических сил бактериальной клетки, усиливают действие энзимов (ферментов).
Жизнь бактерии и все ее различные проявления - движение, рост, размножение - связаны с беспрерывным расходованием энергии. Всю необходимую для жизни энергию бактерии добывают исключительно за счет химических реакций, идущих с выделением тепла. Скрытая энергия химических соединений превращается в производительную силу живой клетки.
Бактерии, которым необходим кислород, называют аэробными. Как и у высших животных, дыхание у них сопровождается поглощением кислорода и выделением углекислоты. Анаэробами называют бактерии, нормально развивающихся при полном отсутствии свободного кислорода, который для некоторых является даже сильным ядом. Необходимую энергию анаэробные бактерии добывают не путем кислородного дыхания, а расщеплением веществ, содержащих большой запас скрытой энергии без свободного кислорода.
Существуют так называемые строгие, или облигатные, аэроны и анаэробы. Связующим звеном между ними являются факультативные или условные анаэробы. Граница между теми и другими не всегда достаточно резка. Распространение анаэробных бактерий в природе весьма велико. Их можно найти везде, где происходит разложение органических остатков без доступа воздуха или при затрудненном его притоке. Облигатных анаэробов среди фитопатогенных бактерий, как отмечает М. В. Горленко (1950), не имеется.
Влияние внешних условий на рост и развитие бактерий
Жизнь бактерий, как и других организмов, находится в тесной зависимости от условий внешней среды. Такие факторы внешней среды, как температура, свет, влажность или кислотность среды, оказывают различное влияние на бактерии. В действии температуры, например, различают: предельную высшую наиболее благоприятную и предельную низшую температуры.
Физиология микробов
Переход к крайним температурам сопровождается замедлением жизненных функций или их прекращением.
Бактерии не могут регулировать температуру своего тела. Она изменяется у них в соответствии с изменениями температуры окружающей среды. Лучшей температурой для развития бактерий будет та, к которой они приспособились в естественных условиях их жизни. Патогенные для человека бактерии, например, успешнее растут при температуре человеческого тела (+37°). Наиболее благоприятные температуры для сапрофитных бактерий лежат в пределах от +20 до +35°. Активная жизнедеятельность большинства бактерий лежит в довольно широких пределах - от +2-4 до +45°. Влияние низких температур сказывается гораздо слабее, чем высоких. Споры бактерий сохраняют жизнеспособность в течение полугода при температуре жидкого воздуха (-190°) и в течение 10 ч даже при температуре жидкого водорода (-253°). Низкие температуры приостанавливают гнилостные и бродильные процессы. На этом основано сохранение пищевых продуктов путем их замораживания. Губительно влияет на бактерии чередующиеся замораживание и оттаивание.
Гораздо большее влияние на бактерии оказывают высокие температуры. В этих условиях плазма бактерий свертывается и они погибают при нагревании до +50-60° (через 30 мин) и при +70° (через 5-10 мин). Однако отношение к температуре связано с индивидуальными свойствами бактерий. Некоторые виды так называемых термогенных и термофильных бактерий выдерживают температуру до +70-80°.
Бактерии, за небольшим исключением, не нуждаются в свете. Рассеянный свет на большинство бактерий не оказывает вредного влияния, но он может задерживать развитие особенно чувствительных к свету видов. Прямые солнечные лучи убивают бактерии в течение нескольких часов. В этом большое гигиеническое значение света. Особенно губительно действуют на бактерии ультрафиолетовые лучи. Однако не все виды бактерий одинаково чувствительны к свету.
Отношение бактерий к влажности среды определяется тем, что они не могут проявлять свою жизнедеятельность, если отсутствует доступная для них влага. Она нужна им как растворитель элементов их питания и как условие деятельности энзимов. На этом построено высушивание как средство консервирования. Однако некоторые виды бактерий, в первую очередь споровые, легко переносят глубокое и продолжительное обезвоживание. В высушенном виде они могут сохраняться десятки и сотни лет. Тем не менее благодаря высушиванию гибнет огромное количество бактерий в воздушной пыли и верхних слоях почвы.
Бактерии теряют способность нормально развиваться и в том случае, если воды много, но она находится в связанной форме. Среди бактерий есть виды, которые приспособились к жизни в концентрированных солевых растворах морской воды в засоленной почве.
Отношение бактерий к кислотности среды различно. Одни из них лучше развиваются в нейтральной или щелочной среде и не могут расти в кислой среде, другие хорошо приспособились и к кислой реакции среды.
Местообитание бактерий
Ничтожные размеры, необычайная быстрота размножения и удивительная приспособленность ко всевозможным условиям жизни обусловили поразительное распространение бактерий в окружающей природе. С потоками воздуха, мельчайшими пылинками они передвигаются в атмосфере, с оседающей пылью покрывают все предметы, находящиеся на воздухе и внутри помещений. В 1 г комнатной и уличной пыли может быть свыше миллиона бактерий. Попадая в воду, они разносятся течением.
Воздух как среда обитания неблагоприятен для развития бактерий. Под влиянием высушивания и действия прямых солнечных лучей они более или менее быстро отмирают. В местности с теплым и влажным климатом бактерий в воздухе больше, чем в местах сухих и холодных. Зимой их меньше, чем летом. В густонаселенных местах их больше, чем в малонаселенных, и особенно много в промышленных городах, где воздух насыщен угольной пылью.
Воды различного происхождения содержат различное количество бактерий. Их меньше всего в воде дистиллированной, из артезианских колодцев, в ключевой. Мало их в воде глубоких закрытых колодцев и дождевой. В воде озер и морей количество бактерий уменьшается по мере удаления от берега; в речной воде бактерий больше, чем в морской.
Почва является той средой, которая исключительно населена бактериями. Здесь они находят все необходимые условия для успешного развития: органические и минеральные вещества, влажность, защиту от солнца. Однако количество бактерий в почве резко колеблется в зависимости от ее физических и химических свойств, рельефа, влажности, освещения, времени года, климатических факторов, способов ухода за ней и т. п.
Значение бактерий в жизни почвы огромно. Само почвообразование находится в тесной связи с деятельностью различных микроорганизмов. Процессы минерализации органических остатков, попадающих в почву, образование гумусовых веществ, нитрификации и денитрификации также тесно связано с жизнедеятельностью бактерий.
В почве развиваются бактерии разных видов. Все они и до сих пор полностью не выявлены в связи с большими трудностями их выделения и определения. Кроме бактерий, тесно связанных с жизнью почвы, в ней обитают и те виды, которые являются патогенными для человека, животных и растений. Примером в этом отношении могут быть палочка столбняка, сибиреязвенный микроб, возбудитель корневого рака растений. Жизнь растений тесно связана с почвой, а жизнь почвы имеет такую же связь с микроорганизмами. Поэтому естественно то большое внимание, которое уделяется почвенной микробиологии.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Вконтакте
Одноклассники
Микробы питаются белками, жирами, углеводами, минеральными веществами, которые проникают в клетку в растворенном виде через оболочку путем осмоса (процесс диффузии через полупроницаемую оболочку). Белки и сложные углеводы усваиваются микробами только после их расщепления на простые составные части ферментами, выделенными микроорганизмами в окружающую среду.
Для нормального осуществления питания микробов необходимо, чтобы внутри клетки и в окружающей среде концентрация веществ находилась в определенном соотношении.
Наиболее благоприятной концентрацией является содержание 0,5 % хлористого натрия в окружающей среде. В среде, где концентрация растворимых веществ намного выше (2--10 %), чем в клетке, вода из клетки переходит в окружающую среду, происходит обезвоживание и сморщивание цитоплазмы, что приводит к гибели микробных клеток. Это свойство микроорганизмов используют при консервировании продуктов сахаром или солью.
Сайт - медицинский портал онлайн консультации детских и взрослых врачей всех специальностей. Вы можете задать вопрос на тему "все бактерии способны к" и получить бесплатно онлайн консультацию врача.
Задать свой вопросВопросы и ответы по: все бактерии способны к
2008-10-14 14:35:06
Спрашивает Нина :
Здравствуйте! Помогите, пожалуйста, мне разобраться. Мне 28 лет. 4 года назад у меня обнаружили эрозию шейки матки. Все это время лечила эрозию и воспалительный процесс. Год назад поставили еще один диагноз - Дисплазия шейки матки слабой степени. Инфекции и вирусы обнаружены не были. Анализ на ВПЧ сдавала за последний год 4 раза в разных лабораториях. Обнаружен не был. Из всех анализов были обнаружены только бактерии Enterococcus Faecalis 1 на 10 в 8 степени. Весь последний год лечилась антибиотиками. Бактерии все равно есть и в том же количестве, ситуация с Дисплазией также не изменилась. Врач сказала, что нужно сделать конизацию или удались пораженный участок при помощи лазера (извините, если выражаюсь некорректно). Но я планирую беременность. Подскажите, когда лучше сделать эти процедуры, до беременности или после, ведь и после лазера ситуация с дисплазией может не измениться, а мы с мужем очень хотим ребенки и уже нет сил откладывать. И еще вопрос, неужели бактерии способны вызвать Дисплазию? Врач говорит, что Дисплазия из-за того, что неправильно зажила эрозия. Эрозию лечили препаратом кислот. Сейчас воспалительного процесса, как говорит врач, нет. Ответьте, пожалуйста, подробно, очень устала и запуталась во всем.
Отвечает Марков Игорь Семенович :
Добрый день, Нина! Эрозия, а затем дисплазия у Вас скорей всего возникла на фоне урогенитального дисбактериоза (энтерококк подтверждает это предположение), а ВПЧ тут не при чем. В связи с дисплазией рекомендую пройти обследование (и, вероятно, лечение) на урогенитальный дисбактериоз. Провести такое лечение нужно до предполагаемой беременности. Можете у меня в клинике. Идти в беременность с дисплазией не рекомендую.
2013-05-30 10:10:30
Спрашивает Диана :
Здравствуйте!
Прошу Вашей помощи.
Полгода назад у нас дома появился новы питомец - какаду. Птица была немного вялая, что мы по началу списали на адаптацию, но совсем скоро она начала болеть: раз в месяц судороги, головка часто опущена вниз и ходила в туалет с трудом, да чихала иногда, вот и все симптомы. Обращались к врачам, от чего её только не лечили, но птице становилось всё хуже и 2 недели назад она умерла. Мы отдали труп на вскрытие. Причина смерти животного повергла нас в шок - туберкулёз.
Врач сразу сказал нам, что это опасно и для людей. Мы с мужем сразу поехали сделали рентген и манту. У мужа рентген в полной норме, манту отрицательная. У меня в левом лёгком в средине примерно какое-то легкое затемнение, снимок смотрели 3 фтизиатра, сказали, это точно не начальный туберкулёз (когда делала снимок я была немного подпростужена). Манту у меня сказали сомнительное, т.к. папулы вообще нет, просто покраснение см 2 примерно.
Назначили обоим, как контактным, изониазид по 2 таблетки в день и вит. В6 на 2 месяца. Врач не уточнял какой вид микобактерии был у птицы, да и вообще особо ничего не спрашивал и в подробности не вдавался, сказал, что положена такая вот профилактика и всё, потом надо придти через 2 месяца на рентген, если всё будет нормально, то снимет с учёта.
Мы ещё раз связались с врачом делавшим вскрытие птицы, врач сказал, что у птицы была выявлена атипичная микобактерия - Мусоbacterium avium и изониазид от этой бактерии мало поможет, она лечится другими антибиотиками, лечится ещё тяжелее и длительнее, чем другие микобактерии. Ещё добавил, что эта микобактерия вызывает болезнь только у людей с сильно сниженным иммунитетом.
Скажите, пожалуйста, как нам быть с профилактикой, какие препараты и примерно в течение какого времени показаны при контакте именно с микобактериум авиум? Или не стоит вообще травить организм профилактикой (такое мнение одного врача мы тоже слышали) понадеяться полностью на иммунитет?
Я не прошу подробную схему лечения, хочу хотя бы понять направление.
Ведь если вообще начинать профилактику, то как можно скорее.
Почитав в сети об этой микобактерии, заметила, что чаще всего про вызываемые ею болезни пишут у людей инфицированных ВИЧ. ВИЧ у нас нет. И вообще нет хронических заболеваний. Нам обоим по 30 с небольшим лет, мы следим за питанием, ходим в спортзал и стараемся нормировать стрессы, каждый год сдаём общий анализ крови, в общем стараемся следить за здоровьем всем доступными способами и тут такое... Но вот в дни, когда птица умирала стресс был сильный, т.к. происходило это очень для неё мучительно и я за четверно суток спала лишь 3,5 часа и очень переживала.
По Вашему мнению, способен ли за несколько суток иммунитет упасть так сильно, чтобы эта бактерия внедрилась и начала разрушать организм?
Опять же, я понимаю, что гарантии никто дать не может, но хочется как-то более реально оценить обстановку и решить, что же нам теперь делать.
Есть два пути: узнать какая профилактика требуется при длительном контакте с этой микобактерией и как можно скорее провести её или же всячески укреплять иммунитет - заниматься спортом, гулять на свежем воздухе, правильно питаться, высыпаться и не нервничать, и надеяться, что беда пройдёт стороной.
Пока оба чувствуем себя хорошо, всё как и раньше, но как мы поняли при этом заболевании на ранних стадиях бывает и такое.
Очень буду ждать отклика, для нас сейчас нет ничего важнее.
Заранее большое спасибо Вам.
Отвечает Шидловский Игорь Валерьевич :
Там идет речь не только о СПИДе, а и вообще иммунодефицитах, поэтому рекомендую сдать кровь: иммунограмму. Лечение такой патологии, если она разовьется никак не монотерапия. И доктор, который вскрывал, прав, изониазид при атипичных миокбатериозах крайне слаб, а он таки не очень полезный для организма что бы его пить за зря. В качестве первичной профилактики такой инфекции у больных спидом используют совсем другие и гараздо менее токсичные препараты, и то, только при реальном нарушении в иммунограмме. Не говоря уже о людях без иммунодефицита. Это по данным литературы http://hiv.pp.ua/publ/vich_infekcija/opportunisticheskie_infekcii/infekcii_vyzvannye_atipichnymi_mikobakterijami/12-1-0-108 Так как я не специалист в данной области, то советую завтра поехать на консультацию в институт пульмонологии и фтизитарии к фтизиатру, если в Киеве, то это ул. Н. Амосова, 10 (Протасов Яр) Регистратура 275 23 88. Тел. 227 88 32, прием с 8.00 до 12.00, институт Яновского.
2010-02-02 17:53:53
Спрашивает Яна :
Здравствуйте! Подскажите пожалуйста... у меня 10 неделя беременности. сдала торч-группу. показатели такие: lgG токсоплазма - 528,5 (1 отриц.рез., 30,0 положит.); lgM токсоплазма - 0,317 (0,8 1,0); lgG краснухи - 79,17 (10,0 10,0); lgM краснухи - 0,203 (0,8 1,0); lgG к цитамегаловирусу - более 500 (0,5 1,0); lgM к цитамегаловирусу - 0,239 (0,7 1,0); lgG к HSV 1/2 - более 30 (0,9 1,1); lgM к HSV 1/2 - 1.1 (0,9 1,1). По цифрам понимаю, что все очень плохо. Но подскажите для беременности на сколько это страшно?????? на сайтах читала, что если антитела вырабатываются, то они способны защитить плод, на других, что у ребенка соответственно мои антитела тоже будут и его здоровью это ничего не грозит, на третьих картины жутко мрачные. Первый гинеколог при первом моем слове на 4 неделе "генитальный герпес" уже сказал, что нужен аборт (я знала только об этом вирусе тогда, и в ту неделю было обострение, потому срочно пошла консультироваться) . но другой меня остановил (посоветовавшись с коллегами). (мне уже 30 и отрицательная группа и у меня и у мужа). Совместно с врачом решили наблюдать картину. И вот первые показатели, ужасные. На сколько??? как разобраться, в какой момент эти бактерии влияют на плод, и защищают ли антитела и т.дтп.?
Отвечает Клишня Марина Анатольевна :
Задать свой вопросПопулярные статьи на тему: все бактерии способны к
За последние десятилетия заболеваемость сахарным диабетом (СД) во всем мире неуклонно возрастает. К 2025 году по сравнению с 2000 годом, согласно прогнозу ВОЗ, ожидается увеличение числа больных СД со 150 до 300 млн. человек, то есть..
Основным средством защиты рук медицинского персонала являются латексные медицинские перчатки, использование которых за последнее десятилетие значительно возросло. Это связано прежде всего с распространением инфекционных заболеваний и обеспечением защиты.
Новости на тему: все бактерии способны к
Курение резко повышает риск развития онкологических заболеваний, а также болезней сердца и сосудов, о чем хорошо известно большинству людей. Но только сейчас ученые обнаружили, что табачный дым способен повышать неуязвимость микробов.
Гриппозное состояние, которое сопровождается рвотой и диареей, часто бывает вызвано не вирусом гриппа, а ротавирусами. Эта инфекция каждый год уносит сотни тысяч человеческих жизней. Эффективный метод лечения «кишечного гриппа» создали ученые из США.
Ученые из американской биотехнологической компании утверждают, что скоро привычка принимать душ и использовать при этом мыло и шампуни отойдет в прошлое. Вместо этого достаточно будет нанести на тело особые бактерии – и они «съедят» всю грязь.