Tipuri de bacterii și denumirea lor. Cele mai periculoase bacterii

Bacteriile sunt cel mai vechi grup de organisme existente în prezent pe Pământ. Primele bacterii au apărut probabil cu mai bine de 3,5 miliarde de ani în urmă și timp de aproape un miliard de ani au fost singurele creaturi vii de pe planeta noastră. Întrucât aceștia au fost primii reprezentanți ai naturii vii, corpul lor avea o structură primitivă.

De-a lungul timpului, structura lor a devenit mai complexă, dar până în prezent bacteriile sunt considerate cele mai primitive organisme unicelulare. Este interesant că unele bacterii păstrează încă trăsăturile primitive ale strămoșilor lor antici. Acest lucru se observă la bacteriile care trăiesc în izvoarele fierbinți cu sulf și nămolul anoxic de la fundul rezervoarelor.

Majoritatea bacteriilor sunt incolore. Doar câteva sunt violete sau verzi. Dar coloniile multor bacterii au o culoare strălucitoare, care este cauzată de eliberarea unei substanțe colorate în mediu sau de pigmentarea celulelor.

Descoperitorul lumii bacteriilor a fost Antony Leeuwenhoek, un naturalist olandez al secolului al XVII-lea, care a creat pentru prima dată un microscop de mărire perfect care mărește obiectele de 160-270 de ori.

Bacteriile sunt clasificate ca procariote și sunt clasificate într-un regn separat - Bacteriile.

Forma corpului

Bacteriile sunt organisme numeroase și diverse. Ele variază ca formă.

Numele bacterieiForma bacteriilorImaginea bacteriilor
Cocci În formă de minge
BacilÎn formă de tijă
Vibrio În formă de virgulă
SpirillumSpirală
StreptocociLanț de coci
StafilococCiorchini de coci
Diplococ Două bacterii rotunde închise într-o capsulă mucoasă

Metode de transport

Printre bacterii există forme mobile și imobile. Motile se deplasează datorită contracțiilor în formă de undă sau cu ajutorul flagelilor (fire elicoidale răsucite), care constau dintr-o proteină specială numită flagelină. Pot exista unul sau mai mulți flageli. La unele bacterii sunt situate la un capăt al celulei, în altele - la două sau pe toată suprafața.

Dar mișcarea este, de asemenea, inerentă multor alte bacterii care nu au flageli. Astfel, bacteriile acoperite la exterior cu mucus sunt capabile să alunece.

Unele bacterii acvatice și din sol lipsite de flageli au vacuole gazoase în citoplasmă. Într-o celulă pot exista 40-60 de vacuole. Fiecare dintre ele este umplut cu gaz (probabil azot). Prin reglarea cantității de gaz din vacuole, bacteriile acvatice se pot scufunda în coloana de apă sau se pot ridica la suprafața acesteia, iar bacteriile din sol se pot deplasa în capilarele solului.

Habitat

Datorită simplității lor de organizare și lipsei de pretenții, bacteriile sunt răspândite în natură. Bacteriile se găsesc peste tot: într-o picătură chiar și din cea mai pură apă de izvor, în boabele de sol, în aer, pe stânci, în zăpada polară, nisipurile deșertului, pe fundul oceanului, în uleiul extras din adâncimi mari și chiar în apa din izvoarele termale cu o temperatura de aproximativ 80ºC. Ei trăiesc pe plante, fructe, diverse animale și în intestinele umane, cavitatea bucală, pe membre, pe suprafața corpului.

Bacteriile sunt cele mai mici și mai numeroase creaturi vii. Datorită dimensiunilor lor mici, pătrund cu ușurință în orice fisuri, crăpături sau pori. Foarte rezistent și adaptat la diverse condiții de viață. Tolerează uscarea, frigul extrem și încălzirea până la 90 ° C fără a-și pierde viabilitatea.

Practic nu există niciun loc pe Pământ unde bacteriile să nu se găsească, dar în cantități variate. Condițiile de viață ale bacteriilor sunt variate. Unele dintre ele necesită oxigen atmosferic, altele nu au nevoie de el și sunt capabile să trăiască într-un mediu fără oxigen.

În aer: bacteriile se ridică în atmosfera superioară până la 30 km. și altele.

Există mai ales multe dintre ele în sol. 1 g de sol poate conține sute de milioane de bacterii.

În apă: în straturile de suprafață ale apei din rezervoare deschise. Bacteriile acvatice benefice mineralizează reziduurile organice.

În organismele vii: bacteriile patogene pătrund în organism din mediul extern, dar numai în conditii favorabile Cauz boli. Simbioticele trăiesc în organele digestive, ajutând la descompunerea și absorbția alimentelor și la sintetizarea vitaminelor.

Structura externă

Celula bacteriană este acoperită cu o înveliș special dens - un perete celular, care îndeplinește funcții de protecție și de susținere și, de asemenea, conferă bacteriei o formă permanentă, caracteristică. Peretele celular al unei bacterii seamănă cu peretele unei celule vegetale. Este permeabil: prin ea, nutrienții trec liber în celulă, iar produsele metabolice ies în mediu. Adesea, bacteriile produc un strat protector suplimentar de mucus deasupra peretelui celular - o capsulă. Grosimea capsulei poate fi de multe ori mai mare decât diametrul celulei în sine, dar poate fi și foarte mică. Capsula nu este o parte esențială a celulei; se formează în funcție de condițiile în care se află bacteriile. Protejează bacteriile de uscare.

Pe suprafața unor bacterii există flageli lungi (unul, doi sau mai mulți) sau vilozități scurte și subțiri. Lungimea flagelului poate fi de multe ori mai mare decât dimensiunea corpului bacteriei. Bacteriile se mișcă cu ajutorul flagelilor și vilozităților.

Structura interna

În interiorul celulei bacteriene există citoplasmă densă, imobilă. Are o structură stratificată, nu există vacuole, prin urmare diverse proteine ​​(enzime) și nutrienți de rezervă sunt localizate în substanța citoplasmei în sine. Celulele bacteriene nu au nucleu. O substanță care transportă informații ereditare este concentrată în partea centrală a celulei lor. Bacterii, - acid nucleic - ADN. Dar această substanță nu este formată într-un nucleu.

Organizarea internă a unei celule bacteriene este complexă și are propriile sale caracteristici specifice. Citoplasma este separată de peretele celular prin membrana citoplasmatică. În citoplasmă există o substanță principală, sau matrice, ribozomi și un număr mic de structuri membranare care îndeplinesc o varietate de funcții (analogi ai mitocondriilor, reticulului endoplasmatic, aparatul Golgi). Citoplasma celulelor bacteriene conține adesea granule diverse forme si dimensiuni. Granulele pot fi compuse din compuși care servesc ca sursă de energie și carbon. Picături de grăsime se găsesc și în celula bacteriană.

În partea centrală a celulei este localizată substanța nucleară - ADN, care nu este delimitat de citoplasmă de o membrană. Acesta este un analog al nucleului - un nucleoid. Nucleoidul nu are o membrană, un nucleol sau un set de cromozomi.

Metode de alimentație

Bacteriile au diferite metode de hrănire. Printre aceștia se numără autotrofe și heterotrofe. Autotrofele sunt organisme care sunt capabile să producă în mod independent substanțe organice pentru nutriția lor.

Plantele au nevoie de azot, dar nu pot absorbi singure azotul din aer. Unele bacterii combină moleculele de azot din aer cu alte molecule, rezultând substanțe care sunt disponibile plantelor.

Aceste bacterii se instalează în celulele rădăcinilor tinere, ceea ce duce la formarea unor îngroșări pe rădăcini, numite noduli. Astfel de noduli se formează pe rădăcinile plantelor din familia leguminoaselor și ale altor plante.

Rădăcinile furnizează carbohidrați bacteriilor, iar bacteriile rădăcinilor furnizează substanțe care conțin azot care pot fi absorbite de plantă. Coabitarea lor este reciproc avantajoasă.

Rădăcinile plantelor secretă o mulțime de substanțe organice (zaharuri, aminoacizi și altele) cu care bacteriile se hrănesc. Prin urmare, în special multe bacterii se instalează în stratul de sol din jurul rădăcinilor. Aceste bacterii transformă resturile de plante moarte în substanțe disponibile pentru plante. Acest strat de sol se numește rizosferă.

Există mai multe ipoteze despre pătrunderea bacteriilor nodulare în țesutul radicular:

  • prin deteriorarea țesutului epidermic și a cortexului;
  • prin firele de păr din rădăcină;
  • numai prin membrana celulară tânără;
  • datorită bacteriilor însoțitoare care produc enzime pectinolitice;
  • datorită stimulării sintezei acidului B-indoleacetic din triptofan, prezent întotdeauna în secrețiile rădăcinilor plantelor.

Procesul de introducere a bacteriilor nodulare în țesutul radicular constă în două faze:

  • infecția firelor de păr din rădăcină;
  • procesul de formare a nodulilor.

În cele mai multe cazuri, celula invadatoare se înmulțește activ, formează așa-numitele fire de infecție și, sub forma unor astfel de fire, se deplasează în țesutul plantei. Bacteriile nodulare care ies din firul de infecție continuă să se înmulțească în țesutul gazdă.

Celulele vegetale pline cu celule care se înmulțesc rapid de bacterii nodulare încep să se dividă rapid. Conectarea unui nodul tânăr cu rădăcina unei plante leguminoase se realizează datorită fasciculelor vascular-fibroase. În timpul perioadei de funcționare, nodulii sunt de obicei denși. În momentul în care apare activitatea optimă, nodulii capătă o culoare roz (mulțumită pigmentului de leghemoglobină). Numai acele bacterii care conțin leghemoglobină sunt capabile să fixeze azotul.

Bacteriile nodulare creează zeci și sute de kilograme de îngrășământ cu azot pe hectar de sol.

Metabolism

Bacteriile diferă unele de altele prin metabolismul lor. În unele apare cu participarea oxigenului, în altele - fără el.

Majoritatea bacteriilor se hrănesc cu substanțe organice gata preparate. Doar câteva dintre ele (albastru-verde sau cianobacteriile) sunt capabile să creeze substanțe organice din cele anorganice. Ele au jucat un rol important în acumularea de oxigen în atmosfera Pământului.

Bacteriile absorb substanțele din exterior, își rup moleculele în bucăți, își adună învelișul din aceste părți și își reumple conținutul (așa cresc) și aruncă moleculele inutile. Învelișul și membrana bacteriei îi permit să absoarbă numai substanțele necesare.

Dacă învelișul și membrana unei bacterii ar fi complet impermeabile, nicio substanță nu ar intra în celulă. Dacă ar fi permeabile la toate substanțele, conținutul celulei s-ar amesteca cu mediul - soluția în care trăiește bacteria. Pentru a supraviețui, bacteriile au nevoie de o înveliș care să permită trecerea substanțelor necesare, dar nu a substanțelor inutile.

Bacteria absoarbe nutrienții aflați în apropierea ei. Ce se întâmplă în continuare? Dacă se poate mișca independent (prin mișcarea unui flagel sau împingând mucusul înapoi), atunci se mișcă până când găsește substanțele necesare.

Dacă nu se poate mișca, atunci așteaptă până când difuzia (capacitatea moleculelor unei substanțe de a pătrunde în desișul de molecule ale unei alte substanțe) aduce moleculele necesare.

Bacteriile, împreună cu alte grupuri de microorganisme, efectuează o muncă chimică enormă. Prin transformarea diferiților compuși, ei primesc energia și nutrienții necesari vieții lor. Procesele metabolice, metodele de obținere a energiei și nevoia de materiale pentru construirea substanțelor corpului lor sunt diverse în bacterii.

Alte bacterii își satisfac toate nevoile de carbon necesare sintezei substanțelor organice în organism în detrimentul compușilor anorganici. Se numesc autotrofi. Bacteriile autotrofe sunt capabile să sintetizeze substanțe organice din cele anorganice. Printre acestea se numără:

Chemosinteza

Utilizarea energiei radiante este cea mai importantă, dar nu singura modalitate de a crea materie organică din dioxid de carbon și apă. Sunt cunoscute bacterii care nu folosesc lumina solară ca sursă de energie pentru o astfel de sinteză, ci energia legăturilor chimice care apar în celulele organismelor în timpul oxidării anumitor compuși anorganici - hidrogen sulfurat, sulf, amoniac, hidrogen, acid azotic, compuși feroși de fier și mangan. Ei folosesc materia organică formată folosind această energie chimică pentru a construi celulele corpului lor. Prin urmare, acest proces se numește chimiosinteză.

Cel mai important grup de microorganisme chemosintetice sunt bacteriile nitrificatoare. Aceste bacterii trăiesc în sol și oxidează amoniacul format în timpul descompunerii reziduurilor organice în acid azotic. Acesta din urmă reacționează cu compușii minerali ai solului, transformându-se în săruri ale acidului azotic. Acest proces are loc în două etape.

Bacteriile de fier transformă fierul feros în fier oxid. Hidroxidul de fier rezultat se depune și formează așa-numitul minereu de fier din mlaștină.

Unele microorganisme există datorită oxidării hidrogenului molecular, oferind astfel o metodă autotrofă de nutriție.

O trăsătură caracteristică a bacteriilor cu hidrogen este capacitatea de a trece la un stil de viață heterotrof atunci când sunt furnizate cu compuși organici și absența hidrogenului.

Astfel, chimioautotrofele sunt autotrofe tipice, deoarece sintetizează independent din substanțe anorganice compuși organici necesari, mai degrabă decât să le luați gata preparate din alte organisme, cum ar fi heterotrofele. Bacteriile chimioautotrofe diferă de plantele fototrofe prin independența lor completă față de lumină ca sursă de energie.

Fotosinteza bacteriană

Unele bacterii cu sulf care conțin pigment (violet, verde), care conțin pigmenți specifici - bacterioclorofilele, sunt capabile să absoarbă. energie solara, cu ajutorul căruia hidrogenul sulfurat din corpurile lor este scindat și eliberează atomi de hidrogen pentru a restabili compușii corespunzători. Acest proces are multe în comun cu fotosinteza și diferă doar prin aceea că, la bacteriile violet și verzi, donatorul de hidrogen este hidrogen sulfurat (ocazional acizi carboxilici), iar la plantele verzi este apa. În ambele, separarea și transferul hidrogenului se realizează datorită energiei razelor solare absorbite.

Această fotosinteză bacteriană, care are loc fără eliberarea de oxigen, se numește fotoreducere. Fotoreducerea dioxidului de carbon este asociată cu transferul de hidrogen nu din apă, ci din hidrogen sulfurat:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

Semnificația biologică a chimiosintezei și fotosintezei bacteriene la scară planetară este relativ mică. Doar bacteriile chemosintetice joacă un rol semnificativ în procesul de ciclizare a sulfului în natură. Absorbit de plantele verzi sub formă de săruri de acid sulfuric, sulful este redus și devine parte a moleculelor proteice. În plus, atunci când rămășițele de plante și animale moarte sunt distruse de bacteriile putrefactive, sulful este eliberat sub formă de hidrogen sulfurat, care este oxidat de bacteriile sulfuroase la sulf liber (sau acid sulfuric), formând în sol sulfiți accesibili plantelor. Bacteriile chimio- și fotoautotrofe sunt esențiale în ciclul azotului și sulfului.

Sporularea

Sporii se formează în interiorul celulei bacteriene. În timpul procesului de sporulare, celula bacteriană suferă o serie de procese biochimice. Cantitatea de apă liberă din el scade și activitatea enzimatică scade. Acest lucru asigură rezistența sporilor la condiții de mediu nefavorabile ( temperatura ridicata, concentrație mare de sare, uscare etc.). Sporularea este caracteristică doar unui grup mic de bacterii.

Litigiile nu sunt o etapă necesară ciclu de viață bacterii. Sporularea începe doar cu lipsa nutrienților sau acumularea de produse metabolice. Bacteriile sub formă de spori pot perioadă lungă de timp fii în repaus. Sporii bacterieni pot rezista la fierbere prelungită și la înghețare foarte lungă. Când apar condiții favorabile, sporul germinează și devine viabil. Sporii bacterieni sunt o adaptare pentru a supraviețui în condiții nefavorabile.

Reproducere

Bacteriile se reproduc prin împărțirea unei celule în două. După ce a atins o anumită dimensiune, bacteria se împarte în două bacterii identice. Apoi fiecare dintre ei începe să se hrănească, crește, se împarte și așa mai departe.

După alungirea celulei, se formează treptat un sept transversal, apoi celulele fiice se separă; În multe bacterii, în anumite condiții, după divizare, celulele rămân conectate în grupuri caracteristice. În acest caz, în funcție de direcția planului de diviziune și de numărul de diviziuni, forme diferite. Reproducerea prin înmugurire are loc ca o excepție la bacterii.

În condiții favorabile, diviziunea celulară în multe bacterii are loc la fiecare 20-30 de minute. Cu o reproducere atât de rapidă, descendenții unei bacterii în 5 zile pot forma o masă care poate umple toate mările și oceanele. Un calcul simplu arată că se pot forma 72 de generații (720.000.000.000.000.000.000 de celule) pe zi. Dacă este convertit în greutate - 4720 de tone. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă în natură, deoarece majoritatea bacteriilor mor rapid atunci când sunt expuse lumina soarelui, în timpul uscării, lipsa hranei, încălzirea la 65-100ºС, ca urmare a luptei dintre specii etc.

Bacteria (1), după ce a absorbit suficientă hrană, crește în dimensiune (2) și începe să se pregătească pentru reproducere (diviziunea celulară). ADN-ul său (într-o bacterie molecula de ADN este închisă într-un inel) se dublează (bacteria produce o copie a acestei molecule). Ambele molecule de ADN (3,4) se găsesc atașate de peretele bacteriei și, pe măsură ce bacteria se alungește, se depărtează (5,6). Mai întâi nucleotida se divide, apoi citoplasma.

După divergența a două molecule de ADN, apare o constricție pe bacterie, care împarte treptat corpul bacteriei în două părți, fiecare conținând o moleculă de ADN (7).

Se întâmplă (în Bacillus subtilis) să se lipească două bacterii și să se formeze o punte între ele (1,2).

Jumperul transportă ADN-ul de la o bacterie la alta (3). Odată ajunse într-o singură bacterie, moleculele de ADN se împletesc, se lipesc împreună în unele locuri (4) și apoi schimbă secțiuni (5).

Rolul bacteriilor în natură

Gyre

Bacteriile sunt cea mai importantă verigă în ciclul general al substanțelor din natură. Plantele creează compuși organici complecși din dioxid de carbon, apă și saruri minerale sol. Aceste substanțe revin în sol cu ​​ciuperci moarte, plante și cadavre de animale. Bacteriile descompun substanțele complexe în unele simple, care sunt apoi folosite de plante.

Bacteriile distrug substanțele organice complexe ale plantelor moarte și cadavrele animalelor, excrețiile organismelor vii și diverse deșeuri. Hranindu-se cu aceste substante organice, bacteriile saprofite de degradare le transforma in humus. Acestea sunt un fel de ordonanți ai planetei noastre. Astfel, bacteriile participă activ la ciclul substanțelor din natură.

Formarea solului

Deoarece bacteriile sunt distribuite aproape peste tot și apar în număr mare, ele determină în mare măsură diferite procese care au loc în natură. Toamna, frunzele copacilor și arbuștilor cad, mor lăstarii supraterane de ierburi, cad ramuri bătrâne și din când în când trunchiurile copacilor bătrâni cad. Toate acestea se transformă treptat în humus. În 1 cm3. Stratul de suprafață al solului forestier conține sute de milioane de bacterii saprofite ale solului din mai multe specii. Aceste bacterii transformă humusul în diferite minerale care pot fi absorbite din sol de rădăcinile plantelor.

Unele bacterii din sol sunt capabile să absoarbă azotul din aer, folosindu-l în procesele vitale. Aceste bacterii fixatoare de azot trăiesc independent sau se stabilesc în rădăcinile plantelor de leguminoase. După ce au pătruns în rădăcinile leguminoaselor, aceste bacterii provoacă creșterea celulelor radiculare și formarea de noduli pe ele.

Aceste bacterii produc compuși de azot pe care îi folosesc plantele. Bacteriile obțin carbohidrați și săruri minerale din plante. Astfel, există o relație strânsă între planta de leguminoase și bacteriile nodulare, care este benefică atât pentru unul cât și pentru celălalt organism. Acest fenomen se numește simbioză.

Datorită simbiozei cu bacteriile nodulare, plantele leguminoase îmbogățesc solul cu azot, ajutând la creșterea randamentului.

Distribuția în natură

Microorganismele sunt omniprezente. Singurele excepții sunt craterele vulcanilor activi și zonele mici de la epicentrele exploziilor bombe atomice. Nici temperaturi scăzute Antarctica, nici fluxuri fierbinți de gheizere, nici soluții saturate de sare în bazine de sare, nici insolație puternică a vârfurilor muntilor, nici radiații dure reactoare nucleare nu interferează cu existența și dezvoltarea microflorei. Toate ființele vii interacționează constant cu microorganismele, fiind adesea nu doar depozitele lor, ci și distribuitorii lor. Microorganismele sunt native ale planetei noastre, explorând activ cele mai incredibile substraturi naturale.

Microflora solului

Numărul de bacterii din sol este extrem de mare - sute de milioane și miliarde de indivizi pe gram. Sunt mult mai mulți în sol decât în ​​apă și aer. Numărul total de bacterii din sol se modifică. Numărul de bacterii depinde de tipul de sol, de starea acestora și de adâncimea straturilor.

Pe suprafața particulelor de sol, microorganismele sunt localizate în microcolonii mici (20-100 de celule fiecare). Ele se dezvoltă adesea în grosimea cheagurilor de materie organică, pe rădăcinile plantelor vii și pe moarte, în capilare subțiri și în interiorul bulgări.

Microflora solului este foarte diversă. Aici există diferite grupe fiziologice de bacterii: bacterii putrefactoare, bacterii nitrificante, bacterii fixatoare de azot, bacterii sulfuroase etc. printre ele se numără aerobe și anaerobe, forme spori și non-spori. Microflora este unul dintre factorii de formare a solului.

Zona de dezvoltare a microorganismelor în sol este zona adiacentă rădăcinilor plantelor vii. Se numește rizosferă, iar totalitatea microorganismelor conținute în ea se numește microfloră rizosferă.

Microflora rezervoarelor

Apa este un mediu natural în care microorganismele se dezvoltă în număr mare. Cea mai mare parte a acestora intră în apa din sol. Un factor care determină numărul de bacterii din apă și prezența nutrienților în aceasta. Cele mai curate ape sunt din fântâni și izvoare arteziene. Rezervoarele deschise și râurile sunt foarte bogate în bacterii. Cea mai mare cantitate bacteriile se găsesc în straturile de suprafață ale apei, mai aproape de țărm. Pe măsură ce vă îndepărtați de țărm și creșteți în adâncime, numărul bacteriilor scade.

Apa pura conține 100-200 de bacterii pe ml și contaminate - 100-300 de mii sau mai mult. Există multe bacterii în nămolul de jos, în special în stratul de suprafață, unde bacteriile formează o peliculă. Acest film conține o mulțime de bacterii cu sulf și fier, care oxidează hidrogenul sulfurat în acid sulfuric și, prin urmare, împiedică moartea peștilor. Există mai multe forme purtătoare de spori în nămol, în timp ce formele care nu poartă spori predomină în apă.

În ceea ce privește compoziția speciilor, microflora apei este similară cu microflora solului, dar există și forme specifice. Prin distrugerea diferitelor deșeuri care intră în apă, microorganismele realizează treptat așa-numita purificare biologică a apei.

Microflora aerului

Microflora aerului este mai puțin numeroasă decât microflora solului și a apei. Bacteriile se ridică în aer cu praf, pot rămâne acolo o perioadă de timp, apoi se așează pe suprafața pământului și mor din cauza lipsei de nutriție sau sub influența razelor ultraviolete. Numărul de microorganisme din aer depinde de zona geografică, teren, perioada anului, poluarea cu praf etc. fiecare fir de praf este un purtător de microorganisme. Majoritatea bacteriilor sunt în aer deasupra întreprinderilor industriale. Aerul din mediul rural este mai curat. Cel mai curat aer este deasupra pădurilor, munților și zonelor înzăpezite. Straturile superioare de aer conțin mai puțini microbi. Microflora aerului conține multe bacterii pigmentate și purtătoare de spori, care sunt mai rezistente decât altele la razele ultraviolete.

Microflora corpului uman

Corpul uman, chiar și unul complet sănătos, este întotdeauna un purtător de microfloră. Când corpul uman intră în contact cu aerul și solul, diverse microorganisme, inclusiv cele patogene (bacili tetanici, gangrena gazoasă etc.), se instalează pe îmbrăcăminte și pe piele. Părțile expuse sunt cele mai susceptibile de a fi contaminate. corpul uman. Îl găsesc pe mâini coli, stafilococi. Există peste 100 de tipuri de microbi în cavitatea bucală. Gura, cu temperatura, umiditatea și reziduurile sale nutritive, este un mediu excelent pentru dezvoltarea microorganismelor.

Stomacul are o reacție acidă, astfel încât majoritatea microorganismelor din el mor. Incepand cu intestinul subtire reacția devine alcalină, adică favorabil microbilor. Microflora din intestinul gros este foarte diversă. Fiecare adult excretă zilnic aproximativ 18 miliarde de bacterii în excremente, adică. mai mulți indivizi decât oameni de pe glob.

Organe interne care nu sunt conectate la mediul extern (creier, inimă, ficat, vezica urinara etc.) sunt de obicei lipsite de germeni. Microbii intră în aceste organe numai în timpul bolii.

Bacteriile din ciclul substanțelor

Microorganismele în general și bacteriile în special joacă un rol important în ciclurile importante din punct de vedere biologic ale substanțelor de pe Pământ, efectuând transformări chimice care sunt complet inaccesibile fie plantelor, fie animalelor. Diverse etape ale ciclului elementelor sunt efectuate de organisme tipuri diferite. Existența fiecărui grup individual de organisme depinde de transformarea chimică a elementelor efectuată de alte grupuri.

Ciclul azotului

Transformarea ciclică a compușilor azotați joacă un rol primordial în furnizarea formelor necesare de azot organismelor biosferei cu nevoi nutriționale diferite. Peste 90% din fixarea totală a azotului se datorează activității metabolice a anumitor bacterii.

Ciclul carbonului

Transformarea biologică a carbonului organic în dioxid de carbon, însoțită de reducerea oxigenului molecular, necesită activitatea metabolică comună a diferitelor microorganisme. Mulți bacterii aerobe efectuează oxidarea completă a substanțelor organice. În condiții aerobe, compușii organici sunt descompuși inițial prin fermentație, iar produșii organici finali ai fermentației sunt oxidați în continuare prin respirație anaerobă dacă sunt prezenți acceptori anorganici de hidrogen (nitrat, sulfat sau CO2).

Ciclul sulfului

Sulful este disponibil organismelor vii în principal sub formă de sulfați solubili sau compuși organici redusi de sulf.

Ciclul fierului

În unele rezervoare cu apa dulce Sărurile reduse de fier sunt conținute în concentrații mari. În astfel de locuri, se dezvoltă o microfloră bacteriană specifică - bacterii de fier, care oxidează fierul redus. Ei participă la formarea minereurilor de fier din mlaștină și a surselor de apă bogate în săruri de fier.

Bacteriile sunt cele mai vechi organisme, apărând în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în Arhean. Timp de aproximativ 2,5 miliarde de ani au dominat Pământul, formând biosfera și au participat la formarea atmosferei de oxigen.

Bacteriile sunt una dintre cele mai simplu organisme vii structurate (cu excepția virusurilor). Se crede că acestea sunt primele organisme care au apărut pe Pământ.

Aceste microorganisme, sau cel puțin unele dintre ele, merită să fie tratate bine, deoarece multe bacterii sunt prietenoase cu corpul nostru - de fapt, sunt bacterii beneficeși trăim în corpurile noastre în mod constant, aducând numai beneficii. În ultimii ani, oamenii de știință au descoperit că dintre toate bacteriile care trăiesc în corpul nostru, o minoritate sunt dăunătoare sănătății noastre. De fapt, majoritatea bacteriilor găsite în corpul nostru ne sunt benefice.

Datorită proiectului Human Microbiome, a fost compilată și făcută publică o listă cu cinci bacterii benefice care trăiesc în corpul nostru. Deși există tulpini patogene ale unora dintre bacterii, aceste tipuri sunt destul de rare. De asemenea, trebuie remarcat faptul că chiar și tulpinile benefice ale acestor bacterii, dacă sunt prezente la persoanele cu un sistem imunitar sever slăbit și/sau pătrund într-o parte a corpului unde nu ar trebui să fie, pot provoca boli. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă foarte des. Iată o listă cu cinci bacterii benefice care trăiesc în corpul nostru:

1. Bifidobacterium longum

Acest microorganism se găsește în cantități mari în intestinele sugarilor. Ele produc mai mulți acizi care fac microflora intestinală toxică pentru multe bacterii patogene. Astfel, bacteria benefică Bifidobacterium longum servește la protejarea oamenilor de diferite boli.

Oamenii nu pot digera singuri multe molecule de hrană vegetală. Prezente în tractul gastrointestinal, bacteriile Bacteroides thetaiotamicron descompun astfel de molecule. Acest lucru permite oamenilor să digere componentele prezente în alimentele vegetale. Fără aceste bacterii benefice, vegetarienii ar avea probleme.

3. Lactobacillus Johnsonii

Această bacterie este vitală pentru oameni și în special pentru copii. Este situat în intestine și facilitează foarte mult procesul de absorbție a laptelui.

4. Escherichia coli

Bacteriile E. coli sintetizează vitamina K vitală în tractul gastrointestinal uman. Abundența acestei vitamine permite mecanismului de coagulare a sângelui uman să funcționeze normal. Această vitamină este necesară și pentru funcționarea normală a ficatului, rinichilor și vezicii biliare, metabolismului și absorbției normale a calciului.

5. Streptococi Viridans

Aceste bacterii benefice se înmulțesc rapid în gât. Deși oamenii nu se nasc cu ele, în timp, după ce o persoană se naște, aceste bacterii găsesc o modalitate de a pătrunde în organism. Ei se reproduc acolo atât de bine încât lasă foarte puțin loc pentru colonizarea altor bacterii mai dăunătoare, protejând astfel corpul uman de boli.

Cum să protejezi bacteriile benefice de moarte

Trebuie să folosim antibiotice doar ca ultimă soluție pentru că medicamente antibacteriene Pe lângă microorganismele patogene, ele distrug și microflora benefică, în urma căreia apare un dezechilibru în corpul nostru și se dezvoltă boli. În afară de aceasta, puteți începe să consumați în mod regulat alimente fermentate bogate în tulpini benefice de microorganisme (bacterii bune), precum varza murată și alte legume. lactate(iaurt, chefir), kombucha, miso, tempeh etc.

Spălarea mâinilor este necesară, dar nu trebuie să exagerați cu săpunul antibacterian, deoarece acesta contribuie și la dezvoltarea dezechilibrului bacterian în organism.

Orez. 1. Corpul uman 90% este format din celule microbiene. Conține de la 500 la 1000 de tipuri diferite de bacterii sau trilioane din acești rezidenți uimitori, ceea ce înseamnă până la 4 kg de greutate totală.

Orez. 2. Bacteriile care locuiesc în cavitatea bucală: Streptococcus mutants ( Culoarea verde). Bakteroides gingivalis, provoacă parodontită (culoare liliac). Candida albicus ( galben). Provoacă candidoza pielii și a organelor interne.

Orez. 7. Mycobacterium tuberculosis. Bacteriile provoacă boli la oameni și animale de multe milenii. Bacilul tuberculozei este extrem de stabil în mediul extern. În 95% din cazuri se transmite prin picături în aer. Cel mai adesea afectează plămânii.

Orez. 8. Agentul cauzal al difteriei este corinebacteriile sau bacilul Leffler. Cel mai adesea se dezvoltă în epiteliul stratului mucos al amigdalelor, mai rar în laringe. Umflarea laringelui și a ganglionilor limfatici măriți pot duce la asfixie. Toxina patogenă este fixată pe membranele celulelor mușchiului inimii, rinichilor, glandelor suprarenale și ganglionii nervoșiși le distruge.

Orez. 9. Agenti patogeni infecție cu stafilococ. Stafilococii patogeni provoacă leziuni extinse ale pielii și anexelor acesteia, leziuni ale multor organe interne, infecții toxice de origine alimentară, enterită și colită, sepsis și șoc toxic.

Orez. 10. Meningococi – agenți patogeni infecție meningococică. Până la 80% din cazuri sunt copii. Infecția este transmisă prin picături în aer de la purtătorii de bacterii bolnavi și sănătoși.

Orez. 11. Bordetella pertussis.

Orez. 12. Agentul cauzal al scarlatinei este streptococul pyogenes.

Bacteriile dăunătoare ale microflorei apei

Apa este habitatul multor microbi. În 1 cm3 de apă poți număra până la 1 milion de corpuri microbiene. Microorganismele patogene intră în apă din întreprinderile industriale, din zonele populate și din fermele de animale. Apa care conține microbi patogeni poate deveni o sursă dizenterie, holeră, febră tifoidă, tularemie, leptospiroză etc. Vibrio cholerae și poate rămâne în apă destul de mult timp.

Orez. 13. Shigella. Agenții patogeni provoacă dizenterie bacilară. Shigella distruge epiteliul mucoasei colonului, provocând grave colită ulcerativă. Toxinele lor afectează miocardul, sistemul nervos și vascular.

Orez. 14. . Vibrionii nu distrug celulele stratului mucos al intestinului subțire, ci sunt localizați pe suprafața lor. Ele secretă o toxină numită coleragen, a cărei acțiune duce la perturbarea metabolismului apă-sare, determinând organismul să piardă până la 30 de litri de lichid pe zi.

Orez. 15. Salmonella este agentul cauzal al febrei tifoide și febrei paratifoide. Afectează epiteliul și elementele limfoide intestinul subtire. Odată cu fluxul de sânge intră Măduvă osoasă, splina si vezica biliara, din care agenții patogeni intră din nou în intestinul subțire. Ca urmare a inflamației imune, peretele intestinului subțire se rupe și apare peritonita.

Orez. 16. Agenți cauzali ai tularemiei (cocobacterii culoarea albastra). Acestea afectează tractul respirator și intestinele. Au capacitatea de a pătrunde în corpul uman prin integral pieleși membranele mucoase ale ochilor, nazofaringelui, laringelui și intestinelor. Particularitatea bolii este afectarea ganglionilor limfatici (bubo primar).

Orez. 17. Leptospira. Acestea afectează rețeaua capilară umană, adesea ficatul, rinichii și mușchii. Boala se numește icter infecțios.

Bacteriile dăunătoare ale microflorei solului

Miliarde de bacterii „rele” trăiesc în sol. Într-o grosime de 30 de centimetri a 1 hectar de teren există până la 30 de tone de bacterii. Deținând un set puternic de enzime, ei sunt implicați în descompunerea proteinelor în aminoacizi, luând astfel un rol activ în procesele de degradare. Cu toate acestea, aceste bacterii aduc multe probleme oamenilor. Datorită activității acestor microbi, alimentele se strică foarte repede. Omul a învățat să protejeze alimentele stabile la raft prin sterilizare, sărare, fumat și congelare. Unele tipuri de aceste bacterii pot strica chiar și alimentele sărate și congelate. pătrunde în sol de la animale și oameni bolnavi. Unele tipuri de bacterii și ciuperci rămân în sol timp de zeci de ani. Acest lucru este facilitat de capacitatea acestor microorganisme de a forma spori, care le protejează de condițiile de mediu nefavorabile timp de mulți ani. Ele provoacă cele mai periculoase boli - antrax, botulism și tetanos.

Orez. 18. Agentul cauzal al antraxului. Rămâne în sol într-o stare asemănătoare sporilor timp de zeci de ani. O boală deosebit de periculoasă. Al doilea nume este carbuncle malign. Prognosticul bolii este nefavorabil.

Orez. 19. Agentul cauzal al botulismului produce o toxină puternică. 1 microgram din această otravă ucide o persoană. Toxina botulinica afecteaza sistem nervos, nervii oculomotori, până la paralizie și nervi cranieni. Rata mortalității prin botulism ajunge la 60%.

Orez. 20. Agenții cauzali ai gangrenei gazoase se înmulțesc foarte repede în tesuturi moi corpul fără acces la aer, provocând daune grave. Într-o stare asemănătoare sporilor, persistă în mediul extern mult timp.

Orez. 21. Bacteriile putrefactive.

Orez. 22. Deteriorarea produselor alimentare de către bacteriile putrefactive.

Bacteriile dăunătoare care dăunează lemnului

O serie de bacterii și ciuperci descompun intens fibrele, jucând un rol sanitar important. Cu toate acestea, printre ele există bacterii care provoacă boală gravă animalelor. Mucegaiurile distrug lemnul. Ciuperci care colorează lemnul vopsește lemn în Culori diferite. Ciupercă de casă duce lemnul într-o stare putrezită. Ca urmare a activității vitale a acestei ciuperci, clădirile din lemn sunt distruse. Activitatea acestor ciuperci provoacă pagube mari în distrugerea clădirilor zootehnice.

Orez. 23. Fotografia arată cum ciuperca casei a distrus grinzile de podea din lemn.

Orez. 24. Răsfăţat aspect bușteni (colorare albastră) afectați de ciuperca de colorare a lemnului.

Orez. 25. Ciuperca de casă Merulius Lacrimans. a – miceliu de vată; b – corp fructifer tânăr; c – corp roditor vechi; d – miceliu vechi, snururi și putregaiul lemnului.

Bacteriile dăunătoare din alimente

Produsele contaminate cu bacterii periculoase devin o sursă boli intestinale: febră tifoidă, salmoneloză, holeră, dizenterie etc.Toxinele care sunt eliberate stafilococi și bacili botulistic, provoacă infecții toxice. Brânzeturile și toate produsele lactate pot fi afectate bacterii cu acid butiric, care provoacă fermentarea acidului butiric, rezultând produse cu miros și culoare neplăcut. Batoane de otet provoacă fermentația acetică, ceea ce duce la vin acru și bere. Bacteriile și micrococii care provoacă putrezirea conțin enzime proteolitice care descompun proteinele, ceea ce conferă produselor un miros urât mirositor și un gust amar. Produsele devin acoperite de mucegai ca urmare a deteriorării ciuperci de mucegai.

Orez. 26. Pâine afectată de mucegai.

Orez. 27. Brânză afectată de mucegai și bacterii putrefactive.

Orez. 28. „Drojdie sălbatică” Pichia pastoris. Fotografia a fost făcută cu mărire de 600x. Cel mai rău dăunător al berii. Găsit peste tot în natură.

Bacteriile dăunătoare care descompun grăsimile alimentare

Microbii de acid butiric sunt peste tot. 25 dintre speciile lor provoacă fermentarea acidului butiric. Activitatea vieții bacterii care digeră grăsimile duce la râncezirea uleiului. Sub influența lor, semințele de soia și de floarea soarelui devin rânced. Fermentarea acidului butiric, care este cauzată de acești microbi, strică silozul și este prost mâncat de către animale. Și cerealele umede și fânul, infectate cu microbii acidului butiric, se autoîncălzesc. Umiditatea conținută în unt este un mediu bun pentru reproducere. bacterii putrefactive și ciuperci de drojdie. Din această cauză, uleiul se deteriorează nu numai în exterior, ci și în interior. Dacă uleiul este depozitat pentru o perioadă lungă de timp, atunci se poate așeza pe suprafața sa. ciuperci de mucegai.

Orez. 29. Ulei de caviar afectat de bacteriile de despicare a grăsimilor.

Bacteriile dăunătoare care afectează ouăle și produsele din ouă

Bacteriile și ciupercile pătrund în ouă prin porii învelișului exterior și deteriorarea acesteia. Cel mai adesea, ouăle sunt infectate cu bacterii salmonella și mucegaiuri, ou pudră - salmonella și .

Orez. 30. Ouă stricate.

Bacteriile dăunătoare din alimentele conservate

pentru oameni sunt toxine bacilul botulinic și bacilul perfringens. Sporii lor prezintă rezistență ridicată la căldură, ceea ce permite microbilor să rămână viabili după pasteurizarea alimentelor conservate. Fiind în interiorul borcanului, fără acces la oxigen, încep să se înmulțească. Acest lucru eliberează dioxid de carbon și hidrogen, ceea ce face ca borcanul să se umfle. Consumul unui astfel de produs provoacă toxicoză alimentară severă, care se caracterizează printr-un curs extrem de sever și se termină adesea cu moartea pacientului. Carnea și legumele conservate sunt uimitoare bacterii cu acid acetic, Ca urmare, conținutul alimentelor conservate se acru. Dezvoltarea nu provoacă balonarea alimentelor conservate, deoarece stafilococul nu produce gaze.

Orez. 31. Conserve de carne afectată de bacteriile acidului acetic, în urma căreia conținutul conservelor se acru.

Orez. 32. Conservele umflate pot contine bacili botulinici si bacili perfringens. Borcanul este umflat de dioxid de carbon, care este eliberat de bacterii în timpul reproducerii.

Bacteriile dăunătoare în produsele din cereale și pâine

Ergot iar alte mucegaiuri care infectează boabele sunt cele mai periculoase pentru oameni. Toxinele acestor ciuperci sunt stabile la căldură și nu sunt distruse prin coacere. Toxicozele cauzate de utilizarea unor astfel de produse sunt severe. Chin, lovit bacterii lactice, are un gust neplăcut și un miros specific, cu aspect cocoloși. Pâinea deja coaptă este afectată Bacillus subtilis(Bac. subtilis) sau „boală gravitativă”. Bacilii secretă enzime care descompun amidonul din pâine, care se manifestă, mai întâi, printr-un miros necaracteristic pâinii, iar apoi prin lipiciitatea și vâscozitatea pesmetului. Mucegai verde, alb și capitat afectează pâinea deja coaptă. Se răspândește prin aer.

Orez. 33. În fotografie există ergot mov. Doze mici de ergot cauzează dureri severe, tulburări psihice și comportament agresiv. Dozele mari de ergot provoacă moarte dureroasă. Acțiunea sa este asociată cu contracția musculară sub influența alcaloizilor fungici.

Orez. 34. Miceliul de mucegai.

Orez. 35. Sporii de mucegaiuri verzi, albe și capitate pot cădea din aer pe pâinea deja coaptă și o pot infecta.

Bacteriile dăunătoare care afectează fructele, legumele și fructele de pădure

Fructele, legumele și fructele de pădure sunt însămânțate bacterii din sol, ciuperci de mucegaiși drojdie care provoacă infectii intestinale. Micotoxina patulina, care este secretată ciuperci din genul Penicillium, capabil să provoace cancerîn oameni. Yersinia enterocolitica provoacă boala yersinioza sau pseudotuberculoza, care afectează pielea, tractul gastrointestinal și alte organe și sisteme.

Orez. 36. Deteriorarea fructelor de pădure de către ciupercile de mucegai.

Orez. 37. Leziuni cutanate datorate yersiniozei.

Bacteriile dăunătoare pătrunde în corpul uman cu alimente, prin aer, răni și mucoase. Severitatea bolilor cauzate de microbii patogeni depinde de otrăvurile pe care le produc și de toxinele care apar atunci când mor în masă. De-a lungul a mii de ani, ei au dobândit multe adaptări care le permit să pătrundă și să rămână în țesuturile unui organism viu și să reziste la imunitate.

Studiați efectele nocive ale microorganismelor asupra organismului și dezvoltați acțiuni preventive- aceasta este sarcina omului!


Articole din secțiunea „Ce știm despre microbi”Cel mai popular

Structura

Bacteriile sunt organisme vii foarte mici. Ele pot fi văzute doar la microscop cu o mărire foarte mare. Toate bacteriile sunt unicelulare. Structura interna Celulele bacteriene nu sunt ca celulele vegetale și animale. Nu au nici nucleu, nici plastide. Materia nucleară și pigmenții sunt prezenți, dar în stare „pulverizată”. Forma este variată.

Celula bacteriană este acoperită cu o înveliș special dens - un perete celular, care îndeplinește funcții de protecție și de susținere și, de asemenea, conferă bacteriei o formă permanentă, caracteristică. Peretele celular al unei bacterii seamănă cu peretele unei celule vegetale. Este permeabil: prin ea, nutrienții trec liber în celulă, iar produsele metabolice ies în mediu. Adesea, bacteriile produc un strat protector suplimentar de mucus deasupra peretelui celular - o capsulă. Grosimea capsulei poate fi de multe ori mai mare decât diametrul celulei în sine, dar poate fi și foarte mică. Capsula nu este o parte esențială a celulei; se formează în funcție de condițiile în care se află bacteriile. Protejează bacteriile de uscare.

Pe suprafața unor bacterii există flageli lungi (unul, doi sau mai mulți) sau vilozități scurte și subțiri. Lungimea flagelului poate fi de multe ori mai mare decât dimensiunea corpului bacteriei. Bacteriile se mișcă cu ajutorul flagelilor și vilozităților.

În interiorul celulei bacteriene există citoplasmă densă, imobilă. Are o structură stratificată, nu există vacuole, prin urmare diverse proteine ​​(enzime) și nutrienți de rezervă sunt localizate în substanța citoplasmei în sine. Celulele bacteriene nu au nucleu. O substanță care transportă informații ereditare este concentrată în partea centrală a celulei lor. Bacterii - acid nucleic - ADN. Dar această substanță nu este formată într-un nucleu.

Organizarea internă a unei celule bacteriene este complexă și are propriile sale caracteristici specifice. Citoplasma este separată de peretele celular prin membrana citoplasmatică. În citoplasmă există o substanță principală, sau matrice, ribozomi și un număr mic de structuri membranare care îndeplinesc o varietate de funcții (analogi ai mitocondriilor, reticulului endoplasmatic, aparatul Golgi). Citoplasma celulelor bacteriene conține adesea granule de diferite forme și dimensiuni. Granulele pot fi compuse din compuși care servesc ca sursă de energie și carbon. Picături de grăsime se găsesc și în celula bacteriană.

Litigiu educativ

Sporii se formează în interiorul celulei bacteriene. În timpul procesului de sporulare, celula bacteriană suferă o serie de procese biochimice. Cantitatea de apă liberă din el scade și activitatea enzimatică scade. Acest lucru asigură rezistența sporilor la condiții de mediu nefavorabile (temperatură ridicată, concentrație mare de sare, uscare etc.). Sporularea este caracteristică doar unui grup mic de bacterii. Sporii sunt o etapă opțională în ciclul de viață al bacteriilor. Sporularea începe doar cu lipsa nutrienților sau acumularea de produse metabolice. Bacteriile sub formă de spori pot rămâne latente mult timp. Sporii bacterieni pot rezista la fierbere prelungită și la înghețare foarte lungă. Când apar condiții favorabile, sporul germinează și devine viabil. Sporii bacterieni sunt o adaptare la supraviețuirea în condiții nefavorabile. Sporii bacterieni servesc pentru a supraviețui în condiții nefavorabile. Ele sunt formate din interiorul conținutului celular. În același timp, în jurul sporului se formează o înveliș nouă, mai densă. Sporii pot tolera temperaturi foarte scăzute (până la - 273 ° C) și cele foarte ridicate. Sporii nu sunt uciși prin fierberea apei.

Nutriție

Multe bacterii au clorofilă și alți pigmenți. Ei efectuează fotosinteza, ca și plantele (cianobacterii, bacterii violete). Alte bacterii obțin energie din substanțe anorganice - sulf, compuși de fier și altele, dar sursa de carbon, ca și în fotosinteză, este dioxidul de carbon.

Reproducere

Bacteriile se reproduc prin împărțirea unei celule în două. După ce a atins o anumită dimensiune, bacteria se împarte în două bacterii identice. Apoi fiecare dintre ei începe să se hrănească, crește, se împarte și așa mai departe. După alungirea celulei, se formează treptat un sept transversal, apoi celulele fiice se separă; În multe bacterii, în anumite condiții, după divizare, celulele rămân conectate în grupuri caracteristice. În acest caz, în funcție de direcția planului de diviziune și de numărul de diviziuni, apar diferite forme. Reproducerea prin înmugurire are loc ca o excepție la bacterii.

În condiții favorabile, diviziunea celulară în multe bacterii are loc la fiecare 20-30 de minute. Cu o reproducere atât de rapidă, descendenții unei bacterii în 5 zile pot forma o masă care poate umple toate mările și oceanele. Un calcul simplu arată că se pot forma 72 de generații (720.000.000.000.000.000.000 de celule) pe zi. Dacă este convertit în greutate - 4720 de tone. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă în natură, deoarece majoritatea bacteriilor mor rapid sub influența razelor solare, uscării, lipsei hranei, încălzirii la 65-100 ° C, ca urmare a luptei dintre specii etc.

Rolul bacteriilor în natură. Distribuție și ecologie

Bacteriile sunt distribuite peste tot: în corpurile de apă, aer, sol. Sunt mai puțini în aer (dar nu în locuri aglomerate). În apele râurilor pot fi până la 400.000 la 1 cm 3, iar în sol - până la 1.000.000.000 la 1 g. Bacteriile au atitudini diferite față de oxigen: pentru unii este necesar, pentru alții este distructiv. Pentru majoritatea bacteriilor, temperaturile între +4 și +40 °C sunt cele mai favorabile. Lumina directă a soarelui ucide multe bacterii.

Găsite în număr mare (numărul speciilor lor ajunge la 2500), bacteriile joacă un rol extrem de important în multe procese naturale. Împreună cu ciupercile și nevertebratele din sol, ele participă la procesele de descompunere a reziduurilor vegetale (frunze, ramuri care cad, etc.) în humus. Activitatea bacteriilor saprofite duce la formarea de săruri minerale, care sunt absorbite de rădăcinile plantelor. Bacteriile nodulare care trăiesc în țesuturile rădăcinilor moliei, precum și unele bacterii care trăiesc liber, au o capacitate remarcabilă de a asimila azotul atmosferic, care este inaccesibil plantelor. Astfel, bacteriile participă la ciclul substanțelor din natură.

Microflora solului. Numărul de bacterii din sol este extrem de mare - sute de milioane și miliarde de indivizi pe gram. Sunt mult mai mulți în sol decât în ​​apă și aer. Numărul total de bacterii din sol se modifică. Numărul de bacterii depinde de tipul de sol, de starea acestora și de adâncimea straturilor. Pe suprafața particulelor de sol, microorganismele sunt localizate în microcolonii mici (20-100 de celule fiecare). Ele se dezvoltă adesea în grosimea cheagurilor de materie organică, pe rădăcinile plantelor vii și pe moarte, în capilare subțiri și în interiorul bulgări. Microflora solului este foarte diversă. Aici există diferite grupe fiziologice de bacterii: bacterii putrefactoare, bacterii nitrificante, bacterii fixatoare de azot, bacterii sulfuroase etc. printre ele se numără aerobe și anaerobe, forme spori și non-spori. Microflora este unul dintre factorii de formare a solului. Zona de dezvoltare a microorganismelor în sol este zona adiacentă rădăcinilor plantelor vii. Se numește rizosferă, iar totalitatea microorganismelor conținute în ea se numește microfloră rizosferă.

Microflora corpurilor de apă. Apa este un mediu natural în care microorganismele se dezvoltă în număr mare. Cea mai mare parte a acestora intră în apa din sol. Un factor care determină numărul de bacterii din apă și prezența nutrienților în aceasta. Cele mai curate ape sunt din fântâni și izvoare arteziene. Rezervoarele deschise și râurile sunt foarte bogate în bacterii. Cel mai mare număr de bacterii se găsește în straturile de suprafață ale apei, mai aproape de țărm. Pe măsură ce vă îndepărtați de țărm și creșteți în adâncime, numărul bacteriilor scade. Apa curată conține 100-200 de bacterii pe ml, iar apa poluată conține 100-300 de mii sau mai mult. Există multe bacterii în nămolul de jos, în special în stratul de suprafață, unde bacteriile formează o peliculă. Acest film conține o mulțime de bacterii cu sulf și fier, care oxidează hidrogenul sulfurat în acid sulfuric și, prin urmare, împiedică moartea peștilor. Există mai multe forme purtătoare de spori în nămol, în timp ce formele care nu poartă spori predomină în apă. În ceea ce privește compoziția speciilor, microflora apei este similară cu microflora solului, dar există și forme specifice. Prin distrugerea diferitelor deșeuri care intră în apă, microorganismele realizează treptat așa-numita purificare biologică a apei.

Microflora aerului. Microflora aerului este mai puțin numeroasă decât microflora solului și a apei. Bacteriile se ridică în aer cu praf, pot rămâne acolo o perioadă de timp, apoi se așează pe suprafața pământului și mor din cauza lipsei de nutriție sau sub influența razelor ultraviolete. Numărul de microorganisme din aer depinde de zona geografică, teren, perioada anului, poluarea cu praf etc. fiecare fir de praf este un purtător de microorganisme. Majoritatea bacteriilor sunt în aer deasupra întreprinderilor industriale. Aerul din mediul rural este mai curat. Cel mai curat aer este deasupra pădurilor, munților și zonelor înzăpezite. Straturile superioare de aer conțin mai puțini microbi. Microflora aerului conține multe bacterii pigmentate și purtătoare de spori, care sunt mai rezistente decât altele la razele ultraviolete.

Microflora corpului uman.
Corpul uman, chiar și unul complet sănătos, este întotdeauna un purtător de microfloră. Când corpul uman intră în contact cu aerul și solul, diverse microorganisme, inclusiv cele patogene (bacili tetanici, gangrena gazoasă etc.), se instalează pe îmbrăcăminte și pe piele. Cele mai frecvent expuse părți ale corpului uman sunt contaminate. E. coli și stafilococii se găsesc pe mâini. Există peste 100 de tipuri de microbi în cavitatea bucală. Gura, cu temperatura, umiditatea și reziduurile sale nutritive, este un mediu excelent pentru dezvoltarea microorganismelor. Stomacul are o reacție acidă, astfel încât majoritatea microorganismelor din el mor. Pornind de la intestinul subțire, reacția devine alcalină, adică. favorabil microbilor. Microflora din intestinul gros este foarte diversă. Fiecare adult excretă zilnic aproximativ 18 miliarde de bacterii în excremente, adică. mai mulți indivizi decât oameni de pe glob. Organele interne care nu sunt conectate la mediul extern (creier, inimă, ficat, vezică urinară etc.) sunt de obicei lipsite de microbi. Microbii intră în aceste organe numai în timpul bolii.

Importanța bacteriilor în viața umană

Procesele de fermentare sunt de mare importanță; Aceasta este ceea ce se numește în general descompunerea carbohidraților. Deci, ca urmare a fermentației, laptele se transformă în chefir și alte produse; Însiloarea furajelor este și fermentație. Fermentarea are loc și în intestinul uman. Fără bacterii adecvate (de exemplu, E. coli), intestinele nu pot funcționa normal. Putregaiul, util în natură, este extrem de nedorit în viața de zi cu zi (de exemplu, alterarea produse din carne). Fermentarea (de exemplu, laptele acrișor) nu este întotdeauna benefică. Pentru a preveni stricarea alimentelor, acestea sunt sărate, uscate, conservate și păstrate în frigider. Acest lucru reduce activitatea bacteriilor.

Bacterii patogene

Știință și viață // Ilustrații

Staphylococcus aureus.

Spirilla.

Tripanosomul.

Rotavirusuri.

Rickettsia.

Yersinia.

Leishmania.

Salmonella.

Legionella.

Chiar și acum 3.000 de ani, marele Hipocrate grec și-a dat seama că bolile infecțioase sunt cauzate și transmise de ființe vii. Le-a numit miasme. Dar ochiul uman nu le-a putut distinge. La sfârșitul secolului al XVII-lea, olandezul A. Leeuwenhoek a creat un microscop destul de puternic și abia atunci a fost posibil să se descrie și să schițeze cele mai diverse forme de bacterii - organisme unicelulare, multe dintre acestea fiind agenți patogeni de diferite tipuri. boli infecțioase persoană. Bacteriile sunt unul dintre tipurile de microbi („microb” - din grecescul „micros” - mic și „bios” - viață), deși sunt cele mai numeroase.

După descoperirea microbilor și studiul rolului lor în viața umană, s-a dovedit că lumea acestor mai mici organisme este foarte diversă și necesită o anumită sistematizare și clasificare. Și astăzi experții folosesc un sistem conform căruia primul cuvânt din numele unui microorganism înseamnă gen, iar al doilea cuvânt înseamnă numele specific al microbului. Aceste nume (de obicei latine sau grecești) sunt „vorbitoare”. Astfel, denumirea unor microorganisme reflectă unele dintre cele mai izbitoare trăsături ale structurii lor, în special forma lor. Acest grup include în primul rând bacterii.În funcție de forma lor, toate bacteriile sunt împărțite în sferice - coci, în formă de tijă - bacteriile în sine și întortocheate - spirilla și vibrion.

Bacteriile globulare- coci patogeni (din grecescul „coccus” - cereale, boabe), microorganisme care diferă unele de altele în localizarea celulelor după diviziunea lor.

Cele mai comune dintre ele sunt:

- stafilococi(din grecescul „staphyle” - un ciorchine de struguri și „kokkus” - cereale, boabe), care a primit acest nume deoarece forma caracteristica- ciorchini care seamănă cu ciorchinii de struguri. Tipul acestor bacterii care are cel mai mare efect patogen este Staphylococcus aureus(„Staphylococcus aureus”, deoarece formează grupuri de culoare aurie), provocând diverse boli purulente și intoxicații alimentare;

- streptococi(din grecescul „streptos” - lanț), ale cărui celule, după divizare, nu diverg, ci formează un lanț. Aceste bacterii sunt agenții cauzali ai diverselor boli inflamatorii(angină, bronhopneumonie, otită, endocardită și altele).

Bacteriile în formă de tije sau tije,- acestea sunt microorganisme cilindrice (din grecescul „bacterion” - stick). De la numele lor vine numele tuturor acestor microorganisme. Dar acele bacterii care formează spori (un strat protector care protejează împotriva efectelor adverse mediu inconjurator), sunt numite bacili(din latinescul „bacillum” - băț). Bacilii care formează spori includ bacilul antrax, o boală teribilă cunoscută încă din cele mai vechi timpuri.

Formele răsucite ale bacteriilor sunt spirale. De exemplu, spirilla(din latinescul „spira” - îndoire) sunt bacterii care au forma unor tije curbate spiralat cu două sau trei bucle. Aceștia sunt microbi inofensivi, cu excepția agentului cauzal al „bolii mușcăturii de șobolan” (Sudoku) la om.

Forma particulară se reflectă în numele microorganismelor aparținând familiei spirochetă(din latinescul „spira” - îndoire și „ura” - coamă). De exemplu, reprezentanții familiei Leptospira Ele se disting printr-o formă neobișnuită sub forma unui fir subțire cu bucle mici, strâns distanțate, ceea ce le face să arate ca o spirală răsucită subțire. Și chiar numele „leptospira” este tradus ca „spirală îngustă” sau „buc îngust” (din grecescul „leptos” - îngust și „spera” - gyrus, bucle).

Corinebacterii(agenții cauzali ai difteriei și listeriozei) prezintă la capete îngroșări caracteristice în formă de maciucă, așa cum indică denumirea acestor microorganisme: din lat. „korine” - buzdugan.

Astăzi toată lumea este celebră virusuri de asemenea grupate în genuri și familii, inclusiv pe baza structurii lor. Virușii sunt atât de mici încât pentru a-i vedea cu un microscop, acesta trebuie să fie mult mai puternic decât unul optic obișnuit. Un microscop electronic mărește de sute de mii de ori. Rotavirusuriși-au primit numele de la cuvântul latin „rota” - roată, deoarece particulele virale sub un microscop electronic arată ca niște roți mici cu un butuc gros, spițe scurte și o margine subțire.

Și numele familiei coronavirusuri explicată prin prezența vilozităților, care sunt atașate de virion prin intermediul unei tulpini înguste și se extind spre capătul distal, amintind de corona solară în timpul unei eclipse.

Unele microorganisme sunt numite după organul pe care îl infectează sau după boala pe care o provoacă. De exemplu, titlul "meningococ" format din două cuvinte grecești: „meningos” - meningele, deoarece aceasta este afectată în mod predominant de acești microbi, și „coccus” - un bob, care indică faptul că aparțin bacteriilor sferice - coci. Numele este derivat din cuvântul grecesc „pneumon” (plămân). "pneumococi"- Aceste bacterii provoacă boli pulmonare. Rinovirusuri- agenți cauzali ai curgerii nazale contagioase, de unde și numele (din grecescul „rinocer” - nas).

Originea numelui pentru o serie de microorganisme se datorează și celorlalte trăsături caracteristice ale acestora. Astfel, o trăsătură distinctivă a vibriilor - bacterii sub forma unei tije curbe scurte - este capacitatea de a accelera mișcări oscilatorii. Numele lor este derivat din cuvântul francez "vibrer"- vibrează, oscilează, se mișcă. Dintre vibrioni, cel mai faimos este agentul cauzator al holerei, care se numește Vibrio cholerae.

Genul de bacterii proteus(Proteus) aparțin așa-numiților microbi, care sunt periculoși pentru unii, dar nu pentru alții. În acest sens, au fost numite după zeitatea mării din mitologia greacă antică - Proteus, căruia i s-a atribuit capacitatea de a-și schimba în mod arbitrar aspectul.

Monumentele sunt ridicate marilor oameni de știință. Dar uneori și numele microorganismelor pe care le-au descoperit devin monumente. De exemplu, au fost numite microorganisme care ocupă o poziție intermediară între viruși și bacterii "rickettsia"în onoarea exploratorului american Howard Taylor Ricketts (1871-1910), care a murit din tifos la studierea agentului cauzal al acestei boli.

Agenții cauzali ai dizenteriei au fost studiati amănunțit de omul de știință japonez K. Shiga în 1898 și, în onoarea sa, au primit ulterior numele lor generic - „Shigella”.

Brucella(agenții cauzatori ai brucelozei) poartă numele doctorului militar englez D. Bruce, care în 1886 a fost primul care a izolat aceste bacterii.

Bacteriile grupate în gen "Yersinia" numit după celebrul om de știință elvețian A. Yersin, care a descoperit, în special, agentul cauzator al ciumei - Yersinia pestis.

Cele mai simple organisme unicelulare (agenții cauzali ai leishmaniozei) poartă numele doctorului englez V. Leishman. leishmania, descrisă în detaliu de el în 1903.

Numele generic este asociat cu numele patologului american D. Salmon "salmonella", în formă de tijă bacterii intestinale, provocând boli precum salmoneloza și febra tifoidă.

Și își datorează numele savantului german T. Escherich Escherichia- Escherichia coli, prima izolat și descris de el în 1886.

Circumstanțele în care au fost descoperite au jucat un anumit rol în originea denumirilor unor microorganisme. De exemplu, nume generic "legionella" a apărut după un focar în 1976 în Philadelphia printre delegații la convenția Legiunii Americane (o organizație care unește cetățenii americani care au participat la războaie internaționale) boala respiratorie cauzate de aceste bacterii – au fost transmise prin aparatul de aer condiționat. A Virușii Coxsackie au fost izolați pentru prima dată de copiii cu poliomielita în 1948 în satul Coxsackie (SUA), de unde și numele.