Как бактерии питаются? Строение и жизнедеятельность бактерий

Как бактерии питаются? Строение и жизнедеятельность бактерий

Бактерии – это простейшие микроорганизмы. Наиболее часто они имеют всего лишь одну клетку. В природе встречаются как полезные, так и вредные для человека и окружающего мира микроорганизмы. Так или иначе, всех их объединяет примитивное строение и небольшой размер. Прочитав статью, вы можете выяснить, как бактерии питаются, размножаются и дышат.

Общая информация о бактериях

Бактерии – надцарство прокариотных микроорганизмов. Сегодня известно свыше пяти тысяч его представителей. Ученые утверждают, что на самом деле микроскопических существ гораздо больше. Бактериология – раздел науки, который изучает простейшие микроорганизмы.

Их размер в среднем составляет 0,5-5 мкм. Все они делятся на две подгруппы – одноклеточные и многоклеточные. Первые осуществляют абсолютно все процессы, которые присущи живому организму. Стоит отметить, что большинство бактерий подвижны.

Термин «бактерия» как самостоятельная единица возник в конце 70-х годов прошлого века. Ранее он являлся синонимом прокариотов. В результате исследований в 1977 году было установлено, что они разделяются на две подгруппы. К одной из них и применяется понятие «бактерия».

Процесс дыхания у бактерий

Для воспроизведения процесса дыхания многим микроорганизмам, так же как и людям, необходим кислород. Такие представители называются аэробами. Однако есть и те бактерии простейшие, которые не нуждаются в воздухе. Кислород для таких микроскопических существ – это своеобразный яд. Их научное название – анаэробы.

Они проживают в верхних, а также рыхлых слоях грунта, в пищевых продуктах и воде. Совершают свою жизнедеятельность на большой глубине в почве, водоемах, а также непосредственно в иле. Стоит отметить, что дыхание бактерий аэробных невозможно там, где обитают анаэробы.

Не секрет, что жизнедеятельность микроорганизмов может стать причиной брожения. Дыхание бактерий является своеобразным провокатором данного процесса. Самый яркий пример – это дрожжи. Как результат их брожения образуется углекислый газ и вода.

Питание простейших микроорганизмов. Паразитизм

Как бактерии питаются и что такое паразитизм? Данные вопросы нередко интересуют не только биологов, но и просто любознательных людей. Ответы на них вы можете найти в нашей статье.

Микроорганизмы, которые питаются органическими веществами, делятся на две группы – сапротрофы и паразиты. Первые употребляют гнилые остатки пищи, а вторые живут за счет других животных. Сегодня паразитизм – это достаточно распространенное явление. Он встречается как у самих микроорганизмов, так и у людей, а также у животных. Нередко именно паразитизм может стать причиной серьезного заболевания.

Известно, что у микроорганизмов существует два способа питания. Гетеротрофные организмы – это микроскопические существа, которые используют для своего развития готовые органические вещества. Ко второй группе относятся автотрофы – микроорганизмы, которые сами обеспечивают себя питанием. Это цианобактерии, железобактерии, а также серобактерии. Первые играют важную роль в процессе фотосинтеза. Именно цианобактерии создают из неорганических веществ органические.

Гетеротрофные организмы можно разделить на три группы: паразиты, сапрофиты и симбионты. Как правило, паразитические бактерии осуществляют свою жизнедеятельность в теле животных, птиц, рыб или людей. Они могут также проживать на поверхности кожных покровов. Бактерии нередко могут паразитировать и на растениях. Стоит отметить, что гетеротрофные бактерии не могут осуществлять свою жизнедеятельность на здоровом представителе флоры. Это может произойти только в том случае, если на его поверхности есть свежие раны. Нередко зараженными становятся семена и луковицы. В таком случае инфекция передается вегетативным способом. Причиной бактериального заболевания может стать дождь или искусственный полив. Наиболее часто инфекцию распространяют насекомые, клещи и птицы. В организме человека паразитизм может стать причиной туберкулеза, гриппа, диареи, холеры и чумы.

Сапрофиты и симбионты

Сапрофиты – это бактерии, питающиеся мертвыми органическими веществами. Они извлекают питательные микроэлементы из неживого материала, а затем оставляют там свои ферменты. Они усваивают растворенные вещества.

Симбионты – это бактерии, которые не только проживают совместно с другими организмами, но и приносят им неоценимую пользу. Например, такие микроскопические существа живут в клубнях бобовых. Они усваивают азот, который является удобрением для растения. В организме человека и животного также присутствуют симбионты. Они позволяют максимально качественно переработать полученную пищу, а также выделяют неоценимо важные для здоровья витамины.

Полезные свойства бактерий

Удивительно, но общий вес микроорганизмов, которые заполняют наш организм, составляет около двух килограммов. Полезные бактерии, которые населяют тело того или иного живого существа, называются микробиотой. В каждом организме их больше миллиона. Микробиота отвечает за крепкое здоровье. Полезные бактерии защищают организм от болезнетворных микроорганизмов.

Самая главная зона распределения микробиоты – это кишечник. Полезные бактерии создают там кислую среду, которую не переносят болезнетворные организмы.

Естественная защита

В свойства бактерий, которые находятся в дыхательных путях человека и на поверхности его кожи, входит защита своей среды обитания. Наиболее опасными болезнетворными микроорганизмами, которые атакуют данные зоны, являются стрептококк, стафилококк и микрококк.

За последние несколько веков естественная защита кожи человека претерпела много значительных изменений. Это связано с тем, что общество перешло от тесной взаимосвязи с природой к постоянному контакту с химическими веществами. Ученые доказали, что набор микробиоты, который находится на поверхности кожи сегодня, существенно отличается от того, который существовал ранее.

Восстановление микромира

Известно, что микробиота того или иного организма достаточно быстро обновляется. Питание бактерий напрямую зависит от рациона их носителя. Наиболее опасны для микроорганизмов продукты, которые содержат антибиотики, консерванты и искусственные красители. Эти вещества уничтожают естественный микромир человека. С этим в дальнейшем могут быть связаны самые разнообразные проблемы со здоровьем.

Достаточно важно понимать, что микромир требует тщательного внимания. Настоятельно рекомендуем периодически восстанавливать микробиоту для предотвращения целого ряда заболеваний. Для этого необходимо использовать курс пробиотиков. Для поддержания собственного микромира потребуется употреблять больше овощей, делать разгрузочные дни и завтракать натуральной кашей.

Многих интересует вопрос о том, как питаются бактерии, которые находятся в нашем организме. Мы выяснили, что полезные микроорганизмы употребляют то же самое, что и их носитель. Именно по этой причине для поддержания крепкого иммунитета в первую очередь необходимо пересмотреть свой рацион.

Ферменты для улучшения общего состояния

Пожалуй, каждый из нас знаком с ситуацией, когда после переедания заметно ухудшается общее состояние здоровья. В таком случае незаменимыми окажутся ферменты бактерий. Где их можно найти и как именно они действуют на организм человека?

Многие отмечают, что после праздничных излишеств они чувствуют себя плохо на протяжении нескольких дней. Они жалуются на дисбактериоз, слабость и отсутствие аппетита. Все эти симптомы свидетельствуют о том, что вредоносные бактерии пытаются вытеснить здоровых. Чтобы справиться с таким процессом и восстановить хорошее самочувствие, необходимо включить в рацион продукты, которые имеют в своем составе ферменты бактерий. К ним относится творог, твердый сыр, кефир, мацони, ряженка и другое кисломолочное продовольствие. Специалисты также рекомендуют принимать препараты, которые содержат пробиотики. Перед тем как начать лечение, настоятельно рекомендуем проконсультироваться со своим лечащим врачом.

Сенсационное открытие. Бактерии, которые питаются пластиком

Строение и жизнедеятельность бактерий вызывает интерес у биологов со всего мира. Они считают, что микроорганизмы не так примитивны, как кажется. Это подтверждает и открытие, сделанное группой китайских биохимиков и микробиологов. Два года назад они обнаружили бактерии, которые питаются пластиком. По мнению ученых, это позволит спасти планету от экологической катастрофы.

Открытие было сделано совершенно случайно. Руководитель группы отмечает, что у него дома всегда царит легкий беспорядок. Однажды он заметил, что в полиэтиленовом пакете с остатками крупы присутствует огромное количество мелких личинок, которые поедают одноразовую упаковку. Этот случай натолкнул исследователя на мысль, что это может помочь спасти планету от глобального загрязнения.

Проведя целый ряд экспериментов, руководитель группы узнал, что личинки не только едят пластик и полиэтилен, но и переваривают его. Выяснилось, что это происходит благодаря тому, что в кишечнике гусеницы находится целый ряд бактерий. Именно они и переваривают токсические вещества. Группа ученых расположила подопытных личинок на поверхности полиэтилена. Удивительно, но уже через месяц они рассматривали пакет под микроскопом. Питание бактерий позволяет не отправлять пластик на переработку, а уничтожать его в кратчайшие сроки.

Среда обитания вредоносных бактерий

Существуют как полезные, так и паразитические бактерии. Вторые могут стать причиной целого ряда проблем со здоровьем. Чтобы максимально оградить свой организм от вредоносных бактерий, необходимо знать, где именно они обитают.

  • Самый грязный предмет в доме, на котором любят находиться опасные бактерии, – это губка для посуды. Уже спустя неделю использования ее в срочном порядке необходимо заменить. Влажная губка, на которой остались частички пищи, – это благоприятная среда для развития паразитических микроорганизмов.
  • Еще один предмет, который так любят микроскопические существа, – это зубная щетка. Редкая замена такого аксессуара может привести к развитию разнообразных инфекционных заболеваний, таких как ОРВИ.
  • Мало кто задумывается, но пульт от телевизора – это предмет, на котором проживает огромное количество опасных для жизни человека бактерий. Чтобы защитить себя от их воздействия, необходимо как минимум раз в неделю обрабатывать предмет дезинфицирующим средством. В случае если в семье кто-то переносит инфекционное заболевание, делать это необходимо ежедневно.

Чтобы уберечь себя от целого ряда вредоносных бактерий, необходимо как можно чаще мыть руки. Для большего эффекта всегда используйте дезинфектор.

Размножение микроорганизмов

Для тех, кто желает узнать больше о простых микроорганизмах, важно не только то, как бактерии питаются, но и то, как они размножаются. Данная информация интересует многих начинающих микробиологов. Большая часть бактерий размножается путем деления клетки на две части. В случае если микроорганизм имеет овальную форму, то он может разделится только поперек. Существуют также виды, которые размножаются почкованием. Половой процесс встречается крайне редко и, как правило, только у кишечной палочки.

Процесс размножения у бактерий происходит достаточно быстро. Тем не менее деление может проходить только при определенных обстоятельствах. При неблагоприятных условиях, некоторые подвиды бактерий могут образовывать споры. Удивительно, но с одной клетки может появиться несколько миллиардов особей. Большая часть молодого потомства погибает в результате воздействия неблагоприятных условий окружающей среды.

Подводим итоги

Бактерии – это простейшие организмы, которые окружают нас повсюду. Они могут оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Многие микробиологи считают, что бактерии не так просты, как кажется. Уже сегодня известны микроорганизмы, которые могут помочь справиться с экологической катастрофой во всем мире. В нашей статье вы можете выяснить не только как бактерии питаются, но и узнать, как они размножаются и дышат.

Читайте также  Паразитические плоские черви

Источник:
http://fb.ru/article/255006/kak-bakterii-pitayutsya-stroenie-i-jiznedeyatelnost-bakteriy

Чем могут питаться бактерии, когда вокруг ничего нет?

Всем организмам на нашей планете нужно откуда-то добывать энергию, и бактерии — не исключение. В лесах, городах и даже на поверхности наших тел им всегда есть чем полакомиться. Но что же им делать, если вокруг нет ни деревьев, ни металлов, ни живых организмов? А ведь для существования живым организмам также очень важно наличие воды. В 2017 году австралийские ученые проводили научные исследования на территории холодной Антарктиды, где как раз нет ничего, чем могли бы питаться бактерии. Но, несмотря на суровые условия, микроскопические существа на родине тюленей и пингвинов все-таки существуют. В ходе их изучения исследователи выяснили, что для питания им не нужно ничего, кроме свежего воздуха. А в пустынных регионах нашей планеты всегда есть чем дышать. Но каким же образом бактерии извлекают энергию из воздуха?

Бактерии могут выживать даже в самых экстремальных условиях

Что едят бактерии?

Как и другие живые организмы, бактерии извлекают энергию за счет одного из двух способов питания. При так называемом автотрофном питании они восполняют запас энергии за счет синтезирования органических веществ из неорганических. Звучит сложно, поэтому давайте возьмем к примеру цианобактерии, которые также известны как зеленые водоросли и упоминались в статье про водорослей-убийц. Как и растения, эти бактерии получают энергию от солнечного цвета. То есть, получают питательные вещества за счет протекающих под воздействием света химических реакций. Из школьной программы вы наверняка помните термин фотосинтез — речь идет именно о нем.

Цианобактерии под микроскопом

Также есть гетеротрофное питание, при котором бактерии питаются уже готовыми к употреблению органическими веществами. Например, бактерии-сапрофиты питаются отмершими частями растений и животных. Также не стоит забывать и про паразитов, которые питаются за счет зараженных ими организмов — знайте, что они тоже на стороне гетеротрофного питания. Ну, стоит также упомянуть про симбионтов, которые тоже питаются за счет «хозяина», но в замен тоже приносят ему пользу. Например, живущие в корнях клубеньковые бактерии превращают атмосферный азот в питательные вещества щедро делятся ими с растениями.

Что делать, если нечего кушать?

О бактериях, которые могут выживать даже в условиях без очевидной пищи, было рассказано в научном издании Science Alert. Как оказалось, в ходе долгой эволюции некоторые виды микроорганизмов научились извлекать энергию даже из воздуха. Так, из воздуха Антарктиды, найденные бактерии вылавливают монооксид углерода и окисляют его до углекислого газа. А из него, впоследствии, находчивые бактерии синтезируют биомолекулы, в состав которых входят белки, нуклеиновые кислоты и другие питательные вещества.

Некоторые бактерии могут извлекать энергию из воздуха и им этого хватает

По мнению исследователей, такие способности позволяют бактериям выживать даже в самых экстремальных условиях. Никто не удивится тому, если такие микроорганизмы впоследствии будут найдены в жарких пустынях и других местах с суровыми условиями. Впрочем, даже в пустыне Сахара с температурой воздуха около 40 градусов Цельсия многим бактериям всегда есть что поесть. А вот в суровых Арктике и Тибетском плато практически нет других живых созданий и тем более растений. Так что, живущие на этих территориях бактерии тоже могут обладать способностью извлекать энергию из воздуха. Но этому пока нет научных доказательств и это просто предположение.

Бактерии на других планетах

Еще одно предположение гласит, что если бактерии могут существовать в суровых условиях Земли, то они вполне могут обитать и на других планетах. Ведь даже на нашей планете есть микроскопические существа, которые могут питаться совершенно неожиданными веществами. Так что, вышеописанное научное открытие вновь вселяет в нас надежду о существовании внеземной жизни. Да, она может быть неразумной, но в будущем на нашем сайте наверняка может появиться новость об обнаружении первого известного науке инопланетного существа.

Если вам нравятся наши статьи, подпишитесь на нас в Google News! Так вам будет удобнее следить за новыми материалами.

На тему бактерий недавно писал и мой коллега Александр Богданов. В своем материале он рассказал, из-за чего носки и обувь некоторых из нас так неприятно пахнут. Оказалось, виной всему являются бактерии, которые могут испускать целых четыре разновидностей вони. Подробнее обо всем можно почитать в этом материале.

Источник:
http://hi-news.ru/eto-interesno/chem-mogut-pitatsya-bakterii-kogda-vokrug-nichego-net.html

Как и чем питаются различные бактерии

Бактерии, как и все организмы, живущие на Земле, должны получать питательные вещества для своего роста, развития и размножения. Некоторые виды никакой органики не употребляют, а энергию получают путем сложных процессов окисления неорганических веществ. Их называют хемотрофы, а для гетеротрофных организмов (животные, грибы и большая часть простейших) поддержание жизнедеятельности возможно только за счет готовых органических соединений. В зависимости от того, как и чем питаются гетеротрофные бактерии, их можно поделить на четыре группы.

Классификация прокариотов по способу питания

Бактерии, которые питаются органическими веществами, то есть гетеротрофы, имеют несколько четко разделимых линий поведения и вкусовых предпочтений. Так, выделяются:

  • хищники;
  • сапрофиты (встречается также название сапротрофы);
  • симбионты;
  • и паразиты.

Хищников среди бактерий немного, но, как и положено представителям данного вида, они убивают свою жертву, а затем съедают ее. Именно такого поведения придерживается бделловибрион бактериовирус, обитающий в водной среде.

Симбионты питаются питательными веществами других организмов, только взамен обеспечивают им, например, соли и воду. Одними из самых известных симбиотических простейших являются клубеньковые бактерии.

Сапрофиты забирают нужные им вещества у отмерших организмов. К числу падальщиков относят гнилостные бактерии, плесневые грибы.

Паразиты – это низшие животные или растительные организмы, питающиеся за счет своего хозяина. По сути, они поедают своих, пока еще живых жертв. Болезнетворные бактерии, вирусы и грибы могут селиться как внутри, так и снаружи организмов. Паразиты живут и питаются не только на теле человека или животных, есть виды, которые пользуются готовыми питательными веществами растений, бактерий и других простейших микроорганизмов.

К вопросу о питании

Вопрос со способами добычи средств к существованию понятен, но как именно питаются бактерии? Главной особенностью бактериальной клетки при рассмотрении процесса потребления питательных веществ можно назвать то, что субстраты попадают внутрь через всю ее поверхность. Процессы метаболизма проходят с высокой скоростью, и так же быстро микроорганизм отреагирует на изменения в окружающей среде.

Бактерии-сапрофиты (а таковых в природе большинство) питаются мертвыми и уже начавшими разлагаться органическими материалами. Чтобы переварить пищу, они выделяют ферменты и потом поглощают результат такого внеклеточного способа переваривания. Похожим образом поступают дрожжи и грибы, которым разветвленная сеть мицелия обеспечивает возможность забирать питательные вещества с большой площади.

Несмотря на то что процесс усваивания пищи у сапротрофов проходит по одинаковому сценарию, требования к субстрату у них различаются. Одни выбирают среди отмерших организмов:

  • среду с достаточно сложным содержанием элементов (остатки растений, трупы животных, молоко);
  • субстраты с резко ограниченными готовыми соединениями (то есть только с теми, которые они сами не смогут воспроизвести);
  • материю с единственным источником углерода (сахар, кислота, спирт или другое соединение).

Пеницилл, аспергилл и мукор – ярчайшие представители сапрофитов

Грибы на Земле появились одними из первых организмов. Такой представитель, как мукор, встречается в верхних почвенных слоях, но на продуктах тоже питается органическими соединениями. У животных и человека небольшое его количество может вызвать заболевания, но высокая ферментативная активность у некоторых мукоровых грибов делает их нужными для производства антибиотиков или закваски. Последняя более известна как китайские дрожжи.

Аспергиллы – плесневые грибы, образующие пушистые колонии, изначально имеющие белый цвет. Оттенок позднее может меняться. Питаются они на различных субстратах, ареал их обитания простирается в нескольких климатических поясах. Эти грибы опасны для крахмалосодержащих продуктов питания. Иногда они произрастают внутри деревьев и растений.

Пеницилл, как и вышеописанные грибы, появляется на еде и делает ее непригодной для употребления. Но он известен гораздо больше своих собратьев благодаря тому, что его полезные свойства перекрывают все возможные негативные последствия. Первый антибиотик так и называется – «Пенициллин».

Но все-таки грибы – это, прежде всего, санитары леса. Опавшая листва, ветки, поваленные стволы, пух и перья птиц так и скапливались бы слоями, приводя к загрязнению экосистемы.

Бактерии-«падальщики» и их значение для природы

Разнообразные способы, которыми питаются бактерии, являются одной из причин того, что они получили столь широкое распространение на нашей планете. Сапрофиты, удовлетворяя собственные потребности, принимают активное участие в круговороте веществ. Некоторые соединения, образовавшиеся в процессе их питания, ими не усваиваются, а поступают в окружающую среду, остаются в земле, где активно потребляются растениями.

Так как любой организм рано или поздно погибнет, сапрофиты никогда не останутся без поля для деятельности. Они одновременно и дворники, и повара: когда питаются, то разлагают органические ткани на составные элементы, которые потребляют другие организмы. Еще в их обязанности входит участие в минерализации и круговороте химических элементов в земле, да и процессы брожения (в том числе и молочнокислого) проходят с обязательным участием сапрофитов.

Грибы-сапрофиты питаются на различных субстратах, но поселившись на продуктах, которые употребляет человек, не всегда дают положительный результат. Чайный или индийский морской гриб используют для приготовления вкусных и полезных настоев, а грибковое брожение требуется при производстве алкоголя. Но забродившие соки и варенья, плесень на хлебобулочных изделиях, гниль на яблоках – это результат присутствия все тех же сапрофитов.

Гнилостные бактерии могут вызывать порчу продуктов, даже прошедших заморозку или засолку продуктов питания. Но в некоторых процессах человек применяет препараты с содержанием ферментов, полученных из культур таких бактерий (химчистка одежды, выделка шкур, кожевенное производство).

Убивать, чтобы жить

Бактерии-паразиты – это в подавляющем большинстве болезнетворные микроорганизмы. Тела или клетки живых существ являются естественной средой их обитания, где они питаются, растут и размножаются. А в результате пораженные ими ткани или органы получают серьезные повреждения.

Болезнетворные бактерии не просто питаются в теле хозяина, их токсичные выделения разносятся кровью по всему организму, вызывая серьезнейшие осложнения. Паразиты-прокариоты становятся возбудителями опасных заболеваний.

  • холера;
  • чума;
  • ботулизм;
  • дизентерия;
  • сальмонеллез;
  • пневмонии в различных формах;
  • туберкулез, и этот список можно продолжать еще очень долго.
Читайте также  Анализ На Токсоплазмоз При беременности (Расшифровка 2-х Антител)

Болезнетворные простейшие очень хорошо приспосабливаются к жизни в организме, да и способы проникнуть внутрь у них достаточно разнообразны. Продукты питания, вода, личные контакты с зараженным человеком, предметы быта и воздушно-капельный путь передачи используются возбудителями болезней в полной мере.

Способы борьбы с бактериями тоже имеют разностороннюю направленность, но сражаясь за собственную жизнь, простейшие становятся с каждым разом все изобретательнее, вырабатывая иммунитет к лекарствам. Пока в битве «болезнетворные микробы VS человек» наблюдается ничья.

Несмотря на то что с некоторыми сапрофитами человеку лучше было бы не встречаться, знание о том, чем они питаются, помогает изобретать новое оружие против них. Либо в силах ученых создавать идеальные условия для культивирования тех видов, которые нам необходимы.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Источник:
http://probakterii.ru/prokaryotes/vital-functions/kak-i-chem-pitayutsya-bakterii.html

Бактерии — это одноклеточные или объединенные в колонии живые организмы, которые не имеют ядра. Боль­шинство бактерий являются гетеротрофами, но есть и автотрофы. Размножаются делением. При наступлении небла­гоприятных условии некоторые бактерии образуют споры.

Бактерии можно увидеть только в микроскоп, по­этому их называют микроорганизмами. Микроорганизмы изучает наука микробиология. Раздел микробиологии, изу­чающий бактерии, называется бактериологией.

Первым увидел и описал бактерии голландский естествоиспытатель Антони ван Левен­гук (1632-1723). Он научился шлифовать стекла и изготав­ливать линзы. Левенгук изготовил более 400 микроскопов и открыл мир микроскопических организмов — бактерий и протистов.

Когда мы слышим о бактериях, то чаще всего представля­ем себе больное горло или десны, несмотря на то что только небольшая часть бактерий вызывает заболевания. Большин­ство же этих организмов выполняет другие важные функции.

С бактериями мы начинаем контактировать с первых ча­сов жизни. Многие из них постоянно живут на поверхно­сти кожи человека. Еще больше их на зубах, деснах, языке и стенках ротовой полости. Во рту живет больше бактерий, чем людей на Земле! Но самое большое их количество обита­ет в кишечнике — до 5 кг у взрослого человека.

Среда обитания бактерий

Бакте­рии встречаются везде: в воде, почве, воздухе, в тканях рас­тений, телах животных и человека. Они живут там, где на­ходят достаточно пищи, влаги и благоприятную температуру (10-40 °С). Большинству из них необходим кислород. Есть также бактерии, которые живут в горячих источниках (с температурой 60-90 °С), экстремально соленых водоемах, в жерлах вулканов, глубоко в океанах, куда не проникает солнечный свет. Даже в самых холодных регионах (Антарк­тике) и на высоких горных вершинах живут бактерии.

В разных местах встречается различное количество бакте­рий. Меньше всего их в воздухе, особенно в природных усло­виях. А в местах скопления людей, например в кинотеатрах, на вокзалах, в классах, их значительно больше. Поэтому не­обходимо часто проветривать помещения.

В водах рек, особенно вблизи больших городов, бакте­рий может быть очень много — до нескольких сотен тысяч в 1 мм 3 . Поэтому нельзя пить сырую воду из открытых водоемов. Очень много бактерий в воде морей и океанов.

Еще больше бактерий в почве — до 100 млн в 1 г гумуса (плодородного слоя почвы).

Строение бактерий

Бактерии очень маленькие организмы. Самые боль­шие бактерии можно увидеть под световым микроскопом.

Для знакомства с самыми ма­ленькими требуется электрон­ный микроскоп (рис. 7).

Большинство бактерий, кото­рые населяют наш дом и наше тело, имеют форму шариков, па­лочек и спиралей. Шаровидные бактерии носят название кокки, палочковидные — бациллы, спи­ралевидные — спириллы (рис. 9). Некоторые бактерии образуют це­почки, располагаясь вплотную друг к другу.

Рассмотрите строение бактериальной клетки на рисун­ке 10. Она включает цитоплазму, окруженную цитоплазма­тической мембраной и клеточной оболочкой (клеточной стен­кой). Оболочка придает бактерии определенную форму и слу­жит защитой от неблагоприятных условий.

Дополнительную защиту многим бактериям даст слизи­стый слой, расположенный с наружной стороны оболочки. Поверхность клетки бактерии покрывают многочисленные ворсинки, которые пред­ставляют собой полые вы­росты цитоплазматиче­ской мембраны. Некото­рые бактерии имеют один или несколько нитевид­ных жгутиков.

Главное отличие бак­терий — отсутствие ядра, т. е. они — прокариоты.

Именно на этом основании их выделяют в отдельное царство. Ядерный материал у бактерий — бактериальная хромосома: она несет наследственную информацию.

Питание бактерий

Большинство бактерий являются гетеротрофами. Они потребляют готовые органические ве­щества. Пищей им служат живые и мертвые организмы, про­дукты питания человека, сточные воды и т. д.

Сапротрофы

Одни гетеротрофные бактерии используют органические вещества мертвых тел или выделений живых организмов. Это сапротрофы (от греч. сапрос — гнилой и трофос — пи­тание).

Паразиты (болезне­творные бактерии)

Другие бактерии питаются органическими веществами живых организмов. Это паразиты. Паразитами являются болезне­творные бактерии: дифтерийная и туберкулезная палочки, сальмонелла и др.

Существуют также автотрофные бактерии. Они спо­собны образовывать органические вещества из неорганиче­ских (углекислого газа, воды, сероводорода и др.). У авто­трофных фотосинтезирующих бактерий в клетках содер­жится бактериальный хлорофилл, с помощью которого они под действием солнечной энергии образуют органические вещества.

Цианобактерии

Примером автотрофных бактерий могут служить цианобактерии. Они производят собственную пищу из углекислого газа и воды под действием солнечного света. При этом выделяют кислород, обогащая им среду обитания.

Размножение бактерий

Бактерии размножаются пу­тем деления. При этом из одной материнской клетки об­разуются две дочерние клетки, похожие на материнскую. При благоприятных условиях (достаточном питании, влаж­ности и температуре от 10 до 30 °С) бактерии могут делить­ся каждые 20-30 мин, поэтому их число очень быстро воз­растает. Материал с сайта http://wiki-med.com

Если культивировать (выра­щивать) бактерии на питатель­ной среде в благоприятных условиях, они очень быстро размножаются и образуют колонии до 4 млрд клеток. Колонии бактерий определенных видов име­ют характерные очертания и окра­ску (рис. 8). По виду колоний можно установить наличие определенных бактерий в том или ином материале.

Движение бактерий

Некоторые бактерии двигаются с помощью жгутиков. Основание жгутика вращается, и он как бы ввинчивается в среду, обеспечивая передвижение бакте­рии. Большинство же бактерий передвигаются пассивно: одни с помощью потоков воздуха, другие по течению воды. Так осуществляется их распространение.

Спорообразование у бактерий

В неблагоприятных условиях (при не­достатке нищи, влаги, резких колебаниях температуры) бак­терии могут превращаться в спо­ры. Цитоплазма вблизи бактери­альной хромосомы уплотняется. Вокруг нее образуется очень проч­ная оболочка. Образовавшиеся та­ким путем споры могут существо­вать сотни лет (рис. 11).

При помощи ветра, животных или другим способом споры могут распространяться на большие расстояния. Когда споры попа­дают в благоприятные условия, их прочная оболочка разру­шается, и из споры развивается новая бактерия.

Источник:
http://wiki-med.com/%D0%91%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B8

Царство Бактерии: строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе

Царство Бактерии: строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе. Бактерии – возбудители заболеваний растений, животных, человека. Профилактика заболеваний, вызываемых бактериями.

Царство Бактерии иди Дробянки объединяет солидную группу микроорганизмов. Их связывают некоторые общие черты, но есть и отличительные особенности: процессы жизнедеятельности, образ жизни и нюансы строения. Маленькие живые организмы, несмотря на простую организацию, доставляют человеку много хлопот, вызывая болезни, против которых ежегодно создаются сотни новых препаратов.

Царство Бактерии, строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе

Бактерии образуют три подцарства:

  1. Архебактерии;
  2. Настоящие бактерии (эубактерии);
  3. Цианобактерии (сине-зеленые водоросли).

Архебактерии представляют собой одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембранных органелл, со свойственным им биохимическим составом и физиологическими особенностями (образованы 40 видами). Многочисленная группа – это эубактерии, которые характеризуются общим строением.

Бактерии открыл Антони ванн Левенгук, который с помощью оптического микроскопа увидел и описал удивительные мелкие организмы. Это событие произошло в 17 веке. А в 19 веке Луи Пастер выяснил, что микробы подразделяются на полезные и вредные. Дальнейшее развитие микробиологии стало возможно благодаря трудам Роберта Коха.

Характерные внешние черты бактерий

Отличительные внешние черты бактериальных микроорганизмов состоят в следующем:

  1. Клеточная стенка строится из гликопептида муреина. Грамположительные бактерии отличают толстой стенкой, а у грамотрицательных бактерий она в 10 раз тоньше.
  2. Образуют на поверхности слизистую капсулу, которая создает устойчивость к фагоцитозу и клетки крови не могут их поглотить. Бактерии беспрепятственно перемещаются по кровеносному руслу, размножаются и вызывают воспалительные процессы. Слизистая капсула защищает микроорганизм от пересыхания во внешней среде.
  3. Внутри клетка наполнена цитоплазмой — полувязким веществом, в котором «плавает» незначительное количество органоидов. Цитоплазма накапливает некоторые вещества: крахмал, гликоген, жиры, полифосфаты в качестве запасов для питания.
  4. Большинство форм без жгутиков, но некоторые бактерии снабжены ими для передвижения.
  5. ДНК образовано одной нитью – это замкнутый в кольцо нуклеотид. Деление клетки происходит за счет обмена наследственной информацией: в центре бактерии образуется перетяжка, которая разделяет ее на две дочерние клетки.

Таблица «Строение бактерий»

Органоиды

Строение и функции

Оболочка

Состоит из двух слоев: мембраны и клеточной стенки из муреина. Некоторые формируют третий слой – слизистую капсулу.

Цитоплазма

Объединяет органоиды и обеспечивает приток питательных веществ.

Ядерное вещество

Одноцепочечная кольцевая ДНК. Она не всегда присутствует в одном экземпляре. В клетку способны встраиваться плазмиды – дополнительные маленькие кольцевые молекулы ДНК.

Рибосомы

Обеспечивают синтез белковых молекул.

Клеточные включения

Дополнительный источник питания: крахмал, гликоген, жиры, гранулы волютина.

Жгутик

Сформирован как вырост одноклеточной оболочки и позволяет клетке перемещаться в пространстве. Бактерия формирует от 1 до 1000 жгутиков (в зависимости от конкретного вида). Жгутики подразделяются на одиночные, расположенные в виде пучка или равномерно распределенные по поверхности. Иногда образуются ворсинки – приспособление для прикрепления к субстрату.

  • На заметку:Бактерии относятся к прокариотам (доядерным организмам). Они устроены просто и уступают по уровню развития клеткам эукариот. Несмотря на примитивное строение, они отлично приспособлены к жизни во внешней среде и вольготно чувствуют себя в организме человека.

Форма простейших микроорганизмов

Бактерии в зависимости от вида различаются формой и размерами.

Различие бактерий по типу питания

Живой мир приспособился получать энергию тремя способами. Их освоили простейшие микроорганизмы: это процессы дыхания, брожения и фотосинтеза. Но в эти химические превращения они включают некоторые соединения, недоступные для других видов организмов

Схема «Особенности питания бактерий»

По способу питания бактерии разделяют на две группы:

  1. Гетеротрофы— они не способны синтезировать органическое вещество, а питаются готовым.
  2. Автотрофы — способны синтезировать органические вещества из неорганических.
    • сапрофиты — бактерии, которые питаются органическими веществами отмерших организмов (молочно-кислые бактерии, бактерии гниения);
    • паразиты — бактерии, которые питаются органическими веществами живых организмов (менингококки, гонококки);
    • симбионты — тесное сожительство бактерий с живыми организмами, приносящие пользу друг другу (клубеньковые бактерии на корнях бобовых).
Читайте также  Первые симптомы трихомонады у женщин

Гетеротрофы окисляют органику для построения тела двумя основными способами:

  • при участии кислорода в процессе дыхания;
  • в результате брожения без доступа кислорода (анаэробные условия).

Благодаря микроорганизмам происходит спиртовое, молочнокислое, масляное и другие виды брожений. Спирты и органические кислоты, метанобразующие микроорганизмы превращают в метан и углекислоту.

Эти свойства «мельчайших тружеников» люди используют в хозяйственной деятельности и в одном из направлений науки – биотехнологии. Микробы помогают бороться с вредными насекомыми, сорными травами, очищают сточные воды и зараженный грунт, «съедают» нефтяные пятна.

Значение в природе

Большинство бактерий задействовано в круговороте веществ. В цепи питания играют роль редуцентов, разлагающих продуты жизнедеятельности других организмов, поэтому в основной своей массе они содержатся в почве. На 1 г почвы приходится до 200-500 млн. бактерий гниения. Это группы азотфиксирующих, нитрифицирующих, серобактерий и других микроорганизмов.

Бактерии населяют моря и водоемы. Их обилие наблюдается в прибрежной зоне, где больше питательных веществ. В воздухе микробы поднимаются с потоками воздуха или пылью. Тела большинства живых организмов являются «домом» для маленьких обитателей планеты, которые выполняют в теле хозяина разрушительную или созидательную функцию.

Известны хищные представители этой группы микробов. Их способность пожирать «собратьев» ученые пытаются направить на истребление болезнетворных бактерий. Бактерии Bdellovibrio bacteriovorus работают в качестве «живого антибиотика» против некоторых опасных «собратьев». Этот вид относится к быстро плавающим, который ставит своеобразные рекорды по скорости среди прокариот. Bdellovibrio настигают другие бактерии, пожирая их изнутри, и готовясь к очередному делению. Они «работают» без побочных эффектов.

  • На заметку:Хищные бактерии, способные бороться с болезнетворными формами, помогают найти выход из сложившейся ситуации. Современные болезнетворные бактерии устойчивы к линии антибиотиков, что делает их неуязвимыми и опасными паразитами. Биохимики не успевают разрабатывать лекарства против вновь возникающих опасных штаммов.

Пути размножения

Микроорганизмы этого царства способны к делению следующими способами.

  1. Деление пополам или удвоение, которое может повторяться неоднократно и привести к образованию до 1000 и более особей за короткий промежуток времени.
  2. Почкование – это способность отделения части материнской клетки с цитоплазмой и органоидами.
  3. Споры – бактериальные клетки, покрытые плотной оболочкой. Образуются из материнской клетки в больших количествах. В таком виде существуют в окружающей среде продолжительно, так как защищены плотной оболочкой от внешних неблагоприятных условий: кипячения, УФ-лучей; радиации, ультразвукового воздействия.

Несмотря на бесполое размножение бактерии способны к изменчивости. Это связано не только с мутациями (перестройкой ДНК по определенным причинам), но и с процессом конъюгации, когда клетки обмениваются участками и даже целыми хромосомами. Иногда они поглощают ДНК, найденное во внешней среде.

  • К сведению:Размер клеток бактерий уступает клеткам других организмов. Это мелкие живые существа от 0,5 до 10 мкм (1 мкм=1/1000мм) и за счет небольших параметров отличаются высокой скоростью деления. При наличии питательного субстрата они размножаются каждые 15-20 мин. Процессы метаболизма в маленьких клетках происходят быстрее.

Бактерии – возбудители заболеваний

К вызывающим заболевания или патогенным бактериям относятся паразитические разновидности. Среди шаровидных бактерий известны болезнетворные кокки:

  1. Стафилококки, которые образуют скопления, похожие на виноградные гроздья. Среди них наиболее опасен золотистый стафилококк – источник гнойных воспалений и пищевых отравлений.
  2. Стрептококки представляют собой цепочку клеток, которая сохраняется после деления. Вызывают серьезные воспалительные инфекции: ангину, отит, эндокардит и другие.

Бактерии в форме палочек образуют бациллы, окруженные плотной оболочкой. Способны вызывать ряд опасных заболеваний: сибирскую язву, дифтерию, ботулизм, столбняк, сальмонеллез. Микробы в форме спирали в большинстве безопасны. Известны также условно-патогенные микробы, которые живут в организме человека и никак себя не проявляют до тех пор, пока не ослабнут иммунные, защитные силы организма. С этого момента они становятся источником реальной опасности.

Чума, туберкулез, холера, гонорея, сифилис и другие опасные патологии возникают по вине бактерий. В древности от бактериальных инфекций гибли целые города и царства. Открытие антибиотиков и вакцинация стали спасением человечества от «мелких паразитов». Но антибиотики – не панацея. Даже их наличие не гарантирует 100% избавления от инфекции.

  • К сведению:Человеческий организм представляет собой вместилище для всевозможных видов бактерий: патогенных, условно-патогенных и симбионтов, которые помогают вытеснить колонии вредных микробов, участвуют в переваривании углеводов и синтезе витаминов.

Профилактика заболеваний, вызываемых бактериями

Бактерии населяют окружающий мир и избежать контакта с ними невозможно. Но свести к минимуму их внедрение в организм реально при соблюдении ряда профилактических правил:

  1. Чаще принимать водные процедуры. На поверхности грязной кожи скапливаются бактерии. Это «виновники» неприятного запаха, исходящего от грязного тела.
  2. Промывать продукты (овощи, фрукты, зелень), которые не подвергаются термической обработке. Употреблять свежие продукты и только что приготовленные блюда (особенно это касается десертов и скоропортящихся продуктов).
  3. Избегать контакта с больными людьми, так как большая часть микробов передается контактным и воздушно-капельным путем. Если в доме находится больной, то важна периодическая дезинфекция квартиры.
  4. Стараться избегать скопления людей в период распространения бактериальных инфекций.
  5. Вовремя проводить вакцинации, исходя из графика прививочной карты.

Серьезная защита от бактерий — это крепкий иммунитет. Когда человек закален, физически крепок и ведет подвижный образ жизни, то инфекции отступают. Попавшие в организм бактерии гибнут под воздействием защитного барьера, который организм ставит как преграду на пути инфекций. Но бактерии становятся приспособленными к любым неблагоприятным факторам, а организм человека слабеет с каждым поколением, поэтому победить «невидимого врага» становится труднее.

Источник:
http://bingoschool.ru/manual/299/

Чем могут питаться бактерии, когда вокруг ничего нет?

Всем организмам на нашей планете нужно откуда-то добывать энергию, и бактерии — не исключение. В лесах, городах и даже на поверхности наших тел им всегда есть чем полакомиться. Но что же им делать, если вокруг нет ни деревьев, ни металлов, ни живых организмов? А ведь для существования живым организмам также очень важно наличие воды. В 2017 году австралийские ученые проводили научные исследования на территории холодной Антарктиды, где как раз нет ничего, чем могли бы питаться бактерии. Но, несмотря на суровые условия, микроскопические существа на родине тюленей и пингвинов все-таки существуют. В ходе их изучения исследователи выяснили, что для питания им не нужно ничего, кроме свежего воздуха. А в пустынных регионах нашей планеты всегда есть чем дышать. Но каким же образом бактерии извлекают энергию из воздуха?

Бактерии могут выживать даже в самых экстремальных условиях

Что едят бактерии?

Как и другие живые организмы, бактерии извлекают энергию за счет одного из двух способов питания. При так называемом автотрофном питании они восполняют запас энергии за счет синтезирования органических веществ из неорганических. Звучит сложно, поэтому давайте возьмем к примеру цианобактерии, которые также известны как зеленые водоросли и упоминались в статье про водорослей-убийц. Как и растения, эти бактерии получают энергию от солнечного цвета. То есть, получают питательные вещества за счет протекающих под воздействием света химических реакций. Из школьной программы вы наверняка помните термин фотосинтез — речь идет именно о нем.

Цианобактерии под микроскопом

Также есть гетеротрофное питание, при котором бактерии питаются уже готовыми к употреблению органическими веществами. Например, бактерии-сапрофиты питаются отмершими частями растений и животных. Также не стоит забывать и про паразитов, которые питаются за счет зараженных ими организмов — знайте, что они тоже на стороне гетеротрофного питания. Ну, стоит также упомянуть про симбионтов, которые тоже питаются за счет «хозяина», но в замен тоже приносят ему пользу. Например, живущие в корнях клубеньковые бактерии превращают атмосферный азот в питательные вещества щедро делятся ими с растениями.

Что делать, если нечего кушать?

О бактериях, которые могут выживать даже в условиях без очевидной пищи, было рассказано в научном издании Science Alert. Как оказалось, в ходе долгой эволюции некоторые виды микроорганизмов научились извлекать энергию даже из воздуха. Так, из воздуха Антарктиды, найденные бактерии вылавливают монооксид углерода и окисляют его до углекислого газа. А из него, впоследствии, находчивые бактерии синтезируют биомолекулы, в состав которых входят белки, нуклеиновые кислоты и другие питательные вещества.

Некоторые бактерии могут извлекать энергию из воздуха и им этого хватает

По мнению исследователей, такие способности позволяют бактериям выживать даже в самых экстремальных условиях. Никто не удивится тому, если такие микроорганизмы впоследствии будут найдены в жарких пустынях и других местах с суровыми условиями. Впрочем, даже в пустыне Сахара с температурой воздуха около 40 градусов Цельсия многим бактериям всегда есть что поесть. А вот в суровых Арктике и Тибетском плато практически нет других живых созданий и тем более растений. Так что, живущие на этих территориях бактерии тоже могут обладать способностью извлекать энергию из воздуха. Но этому пока нет научных доказательств и это просто предположение.

Бактерии на других планетах

Еще одно предположение гласит, что если бактерии могут существовать в суровых условиях Земли, то они вполне могут обитать и на других планетах. Ведь даже на нашей планете есть микроскопические существа, которые могут питаться совершенно неожиданными веществами. Так что, вышеописанное научное открытие вновь вселяет в нас надежду о существовании внеземной жизни. Да, она может быть неразумной, но в будущем на нашем сайте наверняка может появиться новость об обнаружении первого известного науке инопланетного существа.

Если вам нравятся наши статьи, подпишитесь на нас в Google News! Так вам будет удобнее следить за новыми материалами.

На тему бактерий недавно писал и мой коллега Александр Богданов. В своем материале он рассказал, из-за чего носки и обувь некоторых из нас так неприятно пахнут. Оказалось, виной всему являются бактерии, которые могут испускать целых четыре разновидностей вони. Подробнее обо всем можно почитать в этом материале.

Источник:
http://hi-news.ru/eto-interesno/chem-mogut-pitatsya-bakterii-kogda-vokrug-nichego-net.html