Bakteerien roolin määrittäminen luonnossa. bakteerit

Tässä artikkelissa tiivistetty viesti bakteerien merkityksestä ihmisen elämässä kertoo sinulle kaiken näistä organismeista.

Mikä on bakteerien merkitys luonnossa?

Kyhmylajin bakteerit voivat imeä typpeä ilmasta ja rikastaa maaperää typpiaineilla. Yleensä bakteerit tuhoavat kasvien ja eläinten ruumiiden monimutkaiset aineet, imevät itseensä haitallisia organismien ja jätteiden eritteitä. Ne toimivat sisarusten roolissa, muuttaen pensaiden ja puiden lehdet, monivuotisten kasvien maanpäälliset versot ja nurmikasvit humukseksi. Bakteerit ovat voimakas bioottinen tekijä luonnossa, koska ne muodostavat humuksen lisäksi humusta.

Kun puhutaan bakteerien maaperän muodostavasta työstä, he loivat ensimmäisen maaperän planeetalle. Ja nykyään sen laatu on täysin riippuvainen näistä organismeista.

Mikä on bakteerien merkitys ihmisen elämässä?

Bakteerien positiivinen merkitys ihmisen elämässä piilee siinä, että niitä käytetään Ruokateollisuus. Esimerkiksi: ihminen käyttää laajasti maitohappobakteereja, jotka syövät maidon sokeria ja muodostavat maitohappoa. Hän puolestaan ​​muuttaa maidosta juoksutetusta maidosta, ja jos se on kermaa, niin smetanaksi.

AT maataloudessa ei myöskään ilman bakteereja. Heidän avullaan rehu säilötään ja vihannekset käyvät. Bakteerimaitohappo estää myös ruoan ja vihannesten hajoamisen.

Ihminen käyttää tiettyjen bakteerien toimintaa lääkkeiden, uusien elintarvikkeiden, orgaanisten aineiden tuotannossa. Ne voivat tuottaa vahvoja antibiootteja, jotka tukahduttavat sairauksia aiheuttavia organismeja.

Bakteerien negatiivinen arvo ihmisen elämässä

Tässä on toinen asia bakteerien merkityksestä ihmisen elämässä - negatiivinen. Monet niiden lajit aiheuttavat kansallinen talous vahingoittaa, asettua tuotteisiin ja pilata niitä. On bakteereja, jotka voivat pilata kalaverkkoja, kirjoja ja harvinaisimpia käsikirjoituksia kirjavarastoissa.

Ja ihmiselle itselleen ne voivat myös olla haitallisia. Botuliinibakteerit aiheuttavat vaarallisimman ruoka myrkytys johtaa kuolemaan - botulismi. Basillit kerääntyvät sieniin ja lihatuotteisiin ja vapauttavat myrkkyä botuliinia.

Sellaisiakin on patogeenisten bakteerien tyypit- salmonella (aiheuttaa lavantautia), shigella (aiheuttaa punatautia), tuberkuloosibacillus, klostridium (aiheuttaa tetanusta ja kuolioa), stafylokokit ja streptokokit.

Toivomme, että raportti ”Bakteerien merkitys ihmiselämässä” auttoi sinua valmistautumaan oppiaiheeseen. Ja voit täydentää viestiä "Bakteereiden merkitys elämässä" kommenttilomakkeen kautta.

Bakteerit ovat vanhin maapallolla tällä hetkellä olemassa oleva organismiryhmä. Ensimmäiset bakteerit ilmestyivät luultavasti yli 3,5 miljardia vuotta sitten ja olivat lähes miljardin vuoden ajan ainoat elävät olennot planeetallamme. Koska nämä olivat ensimmäisiä villieläinten edustajia, heidän ruumiillaan oli primitiivinen rakenne.

Ajan myötä niiden rakenne muuttui monimutkaisemmaksi, mutta nykyäänkin bakteereja pidetään primitiivisimpinä yksisoluisina organismeina. Mielenkiintoista on, että jotkut bakteerit säilyttävät edelleen muinaisten esi-isiensä primitiiviset piirteet. Tämä havaitaan bakteereissa, jotka elävät kuumissa rikkilähteissä ja hapettomissa lieteissä säiliöiden pohjalla.

Useimmat bakteerit ovat värittömiä. Vain harvat ovat väriltään violetteja tai vihreitä. Mutta monien bakteerien pesäkkeillä on kirkas väri, mikä johtuu värillisen aineen vapautumisesta ympäristöön tai solujen pigmentaatio.

Bakteerimaailman löytäjä oli Anthony Leeuwenhoek, 1600-luvun hollantilainen luonnontieteilijä, joka loi ensimmäisenä täydellisen suurennuslasimikroskoopin, joka suurentaa esineitä 160-270 kertaa.

Bakteerit luokitellaan prokaryootiksi ja eristetään erillinen valtakunta— Bakteerit.

kehonmuoto

Bakteerit ovat lukuisia ja erilaisia ​​organismeja. Ne eroavat muodoltaan.

bakteerin nimi	Bakteerin muoto	Bakteerikuva
cocci		pallomainen
Basilli		sauvan muotoinen
Vibrio		kaareva pilkku
Spirillum		Kierre
streptokokit		Cocci-ketju
Stafylokokit		Kokkirypäleitä
diplokokit		Kaksi pyöreää bakteeria yhden limaisen kapselin sisällä

Kuljetustavat

Bakteerien joukossa on liikkuvia ja liikkumattomia muotoja. Liikkuvat liikkuvat aaltomaisten supistusten tai erityisestä flagelliiniproteiinista koostuvien flagellan (kierrettyjen kierteisten lankojen) avulla. Niissä voi olla yksi tai useampi siima. Ne sijaitsevat joissakin bakteereissa solun toisessa päässä, toisissa - kahdessa tai koko pinnalla.

Mutta liike on luontaista myös monille muille bakteereille, joilla ei ole siimat. Joten ulkopuolelta liman peittämät bakteerit pystyvät liukumaan.

Joidenkin vesi- ja maabakteerien sytoplasmassa on kaasuvakuoleja, joissa ei ole flagellaa. Solussa voi olla 40-60 vakuolia. Jokainen niistä on täytetty kaasulla (oletettavasti typellä). Säätelemällä tyhjiöissä olevan kaasun määrää vesibakteerit voivat vajota vesipatsaan tai nousta sen pinnalle, kun taas maaperän bakteerit voivat liikkua maaperän kapillaareissa.

Habitat

Organisaation yksinkertaisuuden ja vaatimattomuuden vuoksi bakteerit ovat laajalle levinneitä luonnossa. Bakteereja löytyy kaikkialta: pisarassa jopa puhtaimpia lähdevesi, maaperän jyväissä, ilmassa, kivissä, napalumissa, aavikon hiekoissa, merenpohjassa, suurista syvyyksistä louhitussa öljyssä ja jopa kuumassa lähteessä, jonka lämpötila on noin 80 ºС. Ne elävät kasveissa, hedelmissä, erilaisissa eläimissä ja ihmisten suolistossa, suuontelon, raajoissa, kehon pinnalla.

Bakteerit ovat pienimpiä ja lukuisimpia eläviä olentoja. Pienen kokonsa ansiosta ne tunkeutuvat helposti halkeamiin, rakoihin, huokosiin. Erittäin kestävä ja sopeutunut erilaisiin olemassaolon olosuhteisiin. Ne sietävät kuivumista, äärimmäistä kylmyyttä, kuumenemista 90 ºС:een menettämättä elinkelpoisuutta.

Maapallolla ei käytännössä ole paikkaa, jossa bakteereita ei löytyisi, mutta eri määriä. Bakteerien elinolosuhteet ovat vaihtelevat. Jotkut heistä tarvitsevat ilman happea, toiset eivät sitä ja pystyvät elämään hapettomassa ympäristössä.

Ilmassa: bakteerit nousevat yläilmakehään jopa 30 km:n päähän. ja enemmän.

Varsinkin paljon niitä maaperässä. Yksi gramma maaperää voi sisältää satoja miljoonia bakteereja.

Vedessä: avoimien säiliöiden pintavesikerroksissa. Hyödylliset vesibakteerit mineralisoivat orgaanisia jäämiä.

Elävissä organismeissa: patogeeniset bakteerit pääsevät kehoon ulkoisesta ympäristöstä, mutta vain suotuisissa olosuhteissa aiheuttavat sairauksia. Symbioottiset elävät ruoansulatuselimissä, auttavat hajottamaan ja omaksumaan ruokaa, syntetisoivat vitamiineja.

Ulkoinen rakenne

Bakteerisolu on puettu erityiseen tiheään kuoreen - soluseinämään, joka suorittaa suojaavia ja tukitoimintoja ja antaa bakteerille myös pysyvän, tyypillisen muodon. Bakteerin soluseinä muistuttaa kasvisolun kuorta. Se on läpäisevä: sen kautta ravinteet kulkevat vapaasti soluun ja aineenvaihduntatuotteet lähtevät ympäristöön. Bakteerit kehittävät usein ylimääräisen suojaavan limakerroksen, kapselin, soluseinän päälle. Kapselin paksuus voi olla monta kertaa suurempi kuin itse kennon halkaisija, mutta se voi olla hyvin pieni. Kapseli ei ole pakollinen osa solua, se muodostuu riippuen olosuhteista, joissa bakteerit pääsevät sisään. Se estää bakteereja kuivumasta.

Joidenkin bakteerien pinnalla on pitkiä siimoja (yksi, kaksi tai monta) tai lyhyitä ohuita villoja. Siipien pituus voi olla monta kertaa suurempi kuin bakteerin kehon koko. Bakteerit liikkuvat lippujen ja villien avulla.

Sisäinen rakenne

Bakteerisolun sisällä on tiheä liikkumaton sytoplasma. Sillä on kerrosrakenne, tyhjiä ei ole, joten erilaiset proteiinit (entsyymit) ja vararavinteet sijaitsevat sytoplasman aineessa. Bakteerisoluissa ei ole ydintä. Niiden solun keskiosassa on keskittynyt aine, joka kuljettaa perinnöllinen tieto. Bakteerit, - nukleiinihappo - DNA. Mutta tämä aine ei ole kehystetty ytimeen.

Bakteerisolun sisäinen organisaatio on monimutkainen ja sillä on omat erityispiirteensä. Sytoplasma on erotettu soluseinästä sytoplasmisella kalvolla. Sytoplasmassa erotetaan pääaine eli matriisi, ribosomit ja pieni määrä kalvorakenteita, jotka suorittavat erilaisia ​​toimintoja (mitokondrioiden analogit, endoplasminen retikulumi, Golgi-laite). Bakteerisolujen sytoplasma sisältää usein rakeita erilaisia ​​muotoja ja koot. Rakeet voivat koostua yhdisteistä, jotka toimivat energian ja hiilen lähteenä. Bakteerisoluista löytyy myös rasvapisaroita.

Solun keskiosassa ydinaine, DNA, on paikantunut, eikä sitä ole erotettu sytoplasmasta kalvolla. Tämä on ytimen analogi - nukleoidi. Nukleoidilla ei ole kalvoa, nukleolia eikä joukkoa kromosomeja.

Ravitsemusmenetelmät

Bakteereja havaitaan eri tavoilla ravitsemus. Niiden joukossa ovat autotrofit ja heterotrofit. Autotrofit ovat organismeja, jotka voivat itsenäisesti muodostaa orgaanisia aineita ravintoonsa.

Kasvit tarvitsevat typpeä, mutta ne eivät itse pysty imemään typpeä ilmasta. Jotkut bakteerit yhdistävät ilmassa olevia typpimolekyylejä muihin molekyyleihin, jolloin saadaan kasveille saatavilla olevia aineita.

Nämä bakteerit asettuvat nuorten juurien soluihin, mikä johtaa juurien paksuuntumien muodostumiseen, joita kutsutaan kyhmyiksi. Tällaiset kyhmyt muodostuvat palkokasvien ja joidenkin muiden kasvien juuriin.

Juuret antavat bakteereille hiilihydraatteja ja bakteerit antavat juurille typpeä sisältäviä aineita, jotka kasvi voi ottaa itseensä. Heidän suhteensa hyödyttää molempia.

Kasvien juuret erittävät monia orgaanisia aineita (sokereita, aminohappoja ja muita), joita bakteerit ruokkivat. Siksi erityisesti monet bakteerit asettuvat juuria ympäröivään maakerrokseen. Nämä bakteerit muuttavat kuolleet kasvitähteet kasvin käytettävissä oleviksi aineiksi. Tätä maakerrosta kutsutaan risosfääriksi.

On olemassa useita hypoteeseja kyhmybakteerien tunkeutumisesta juurikudoksiin:

• epidermaalisen ja kortikaalisen kudoksen vaurioitumisen kautta;
• juurikarvojen läpi;
• vain nuoren solukalvon läpi;
• pektinolyyttisiä entsyymejä tuottavien seurabakteerien vuoksi;
• johtuen B-indolietikkahapon synteesin stimulaatiosta tryptofaanista, jota on aina läsnä kasvien juurieritteissä.

Kyhmybakteerien viemisprosessi juurikudokseen koostuu kahdesta vaiheesta:

• juurikarvojen infektio;
• kyhmyjen muodostumisprosessi.

Useimmissa tapauksissa tunkeutuva solu lisääntyy aktiivisesti, muodostaa niin sanottuja infektiolankoja ja siirtyy jo tällaisten säikeiden muodossa kasvikudoksiin. Kyhmybakteerit infektiolangasta vapautuneet jatkavat lisääntymistä isäntäkudoksessa.

Kasvien solut alkavat jakautua intensiivisesti, kun ne ovat täynnä nopeasti lisääntyviä kyhmybakteerisoluja. Nuoren kyhmyn yhdistäminen palkokasvin juureen tapahtuu vaskulaaristen kuitukimppujen ansiosta. Toiminnan aikana kyhmyt ovat yleensä tiheitä. Optimaalisen aktiivisuuden ilmenemiseen mennessä kyhmyt saavat vaaleanpunaisen värin (legoglobiinipigmentin vuoksi). Vain legoglobiinia sisältävät bakteerit pystyvät sitomaan typpeä.

Kyhmybakteerit tuottavat kymmeniä ja satoja kiloja typpilannoitteita hehtaaria kohden.

Aineenvaihdunta

Bakteerit eroavat toisistaan ​​​​aineenvaihdunnassa. Joillekin se menee hapen mukana, toisille - ilman sen osallistumista.

Useimmat bakteerit ruokkivat valmiita orgaanisia aineita. Vain harvat niistä (sinivihreät tai syanobakteerit) pystyvät luomaan orgaanisia aineita epäorgaanisista. Niillä oli tärkeä rooli hapen kertymisessä maapallon ilmakehään.

Bakteerit imevät aineita ulkopuolelta, repivät molekyylinsä erilleen, kokoavat kuorensa näistä osista ja täydentävät niiden sisältöä (näin ne kasvavat) ja heittävät tarpeettomia molekyylejä ulos. Bakteerin kuori ja kalvo mahdollistavat sen, että se imee vain oikeat aineet.

Jos bakteerin kuori ja kalvo olisivat täysin läpäisemättömiä, mitään aineita ei pääsisi soluun. Jos ne olisivat läpäiseviä kaikille aineille, solun sisältö sekoittuisi väliaineeseen - liuokseen, jossa bakteeri elää. Bakteerien selviytymistä varten tarvitaan kuori, joka päästää tarvittavat aineet läpi, mutta ei niitä, joita ei tarvita.

Bakteeri imee ravinteita, jotka ovat lähellä sitä. Mitä tapahtuu seuraavaksi? Jos se voi liikkua itsenäisesti (siirrettä liikuttamalla tai työntämällä limaa takaisin), se liikkuu, kunnes se löytää tarvittavat aineet.

Jos se ei voi liikkua, se odottaa, kunnes diffuusio (yhden aineen molekyylien kyky tunkeutua toisen aineen molekyylien paksuun osaan) tuo siihen tarvittavat molekyylit.

Bakteerit yhdessä muiden mikro-organismiryhmien kanssa suorittavat valtavan kemiallisen työn. Muuntamalla erilaisia ​​yhdisteitä ne saavat elintärkeää toimintaansa varten tarvittavan energian ja ravintoaineet. Aineenvaihduntaprosessit, energian saantitavat ja materiaalien tarve kehonsa aineiden rakentamiseksi bakteereihin ovat erilaisia.

Muut bakteerit tyydyttävät kaikki hiilen tarpeet, joita tarvitaan kehon orgaanisten aineiden synteesiin, koska eivät orgaaniset yhdisteet. Niitä kutsutaan autotrofeiksi. Autotrofiset bakteerit pystyvät syntetisoimaan orgaanisia aineita epäorgaanisista. Niistä erotetaan:

Kemosynteesi

Säteilyenergian käyttö on tärkein, mutta ei ainoa tapa luoda orgaanista ainetta hiilidioksidista ja vedestä. Tiedetään bakteerit, jotka eivät käytä tällaisen synteesin energialähteenä auringonvaloa, vaan kemiallisten sidosten energiaa, joita esiintyy organismien soluissa hapettumisen aikana. epäorgaaniset yhdisteet— rikkivety, rikki, ammoniakki, vety, typpihappo, raudan ja mangaanin rautayhdisteet. Tätä käyttämällä muodostettu kemiallinen energia he käyttävät orgaanista ainetta solujensa rakentamiseen. Siksi tätä prosessia kutsutaan kemosynteesiksi.

Kemosynteettisten mikro-organismien tärkein ryhmä ovat nitrifioivat bakteerit. Nämä bakteerit elävät maaperässä ja suorittavat orgaanisten jäämien hajoamisen aikana muodostuneen ammoniakin hapettumisen typpihapoksi. Jälkimmäinen, reagoi maaperän mineraaliyhdisteiden kanssa, muuttuu typpihapon suoloiksi. Tämä prosessi tapahtuu kahdessa vaiheessa.

Rautabakteerit muuttavat rautaraudan oksidiksi. Muodostunut rautahydroksidi laskeutuu ja muodostaa niin sanotun suon rautamalmin.

Jotkut mikro-organismit ovat olemassa molekyylivedyn hapettumisen vuoksi, mikä tarjoaa autotrofisen ravintotavan.

Vetybakteereille tyypillinen piirre on kyky siirtyä heterotrofiseen elämäntapaan orgaanisten yhdisteiden kanssa ja vedyn puuttuessa.

Siten kemoautotrofit ovat tyypillisiä autotrofeja, koska ne syntetisoivat itsenäisesti tarvittavat orgaaniset yhdisteet epäorgaanisista aineista eivätkä ota niitä valmiina muista organismeista, kuten heterotrofeista. Kemoautotrofiset bakteerit eroavat fototrofisista kasveista siinä, että ne ovat täysin riippumattomia valosta energianlähteenä.

bakteerien fotosynteesi

Jotkut pigmenttipitoiset rikkibakteerit (violetti, vihreä), jotka sisältävät tiettyjä pigmenttejä - bakterioklorofyllejä, pystyvät imeytymään aurinkoenergia, joiden avulla rikkivetyä hajotetaan niiden eliöissä ja saadaan vetyatomeja vastaavien yhdisteiden palauttamiseksi. Tällä prosessilla on paljon yhteistä fotosynteesin kanssa ja se eroaa vain siinä, että purppuraisissa ja vihreissä bakteereissa rikkivety on vedyn luovuttaja (joskus - karboksyylihapot), kun taas vihreillä kasveilla on vettä. Niissä ja muissa vedyn halkeaminen ja siirto tapahtuu absorboituneiden auringonsäteiden energian vuoksi.

Tällaista bakteerien fotosynteesiä, joka tapahtuu ilman hapen vapautumista, kutsutaan valopelkistykseksi. Hiilidioksidin valopelkistys liittyy vedyn siirtoon ei vedestä, vaan rikkivedystä:

6CO 2 + 12H 2 S + hv → C6H 12 O 6 + 12S \u003d 6H 2 O

Kemosynteesin ja bakteerien fotosynteesin biologinen merkitys planeetan mittakaavassa on suhteellisen pieni. Vain kemosynteettisillä bakteereilla on merkittävä rooli luonnon rikkikierrossa. Vihreiden kasvien imeytyminen rikkihapon suolojen muodossa, rikki palautuu ja siitä tulee osa proteiinimolekyylejä. Lisäksi kuolleiden kasvi- ja eläintähteiden tuhoamisen aikana mädäntäbakteerien toimesta rikki vapautuu rikkivedyn muodossa, jonka rikkibakteerit hapettavat vapaaksi rikiksi (tai rikkihapoksi), joka muodostaa kasvien käytettävissä olevia sulfiitteja maaperään. Kemo- ja fotoautotrofiset bakteerit ovat välttämättömiä typen ja rikin kierrossa.

itiöintiä

Itiöt muodostuvat bakteerisolun sisällä. Itiöiden muodostumisprosessissa bakteerisolu käy läpi sarjan biokemiallisia prosesseja. Vapaan veden määrä siinä vähenee, entsymaattinen aktiivisuus vähenee. Tämä varmistaa itiöiden kestävyyden epäsuotuisia ympäristöolosuhteita vastaan ​​( korkea lämpötila, korkea suolapitoisuus, kuivuminen jne.). Itiöiden muodostuminen on ominaista vain pienelle bakteeriryhmälle.

Riidat eivät ole pakollinen vaihe elinkaari bakteerit. Itiöityminen alkaa vasta ravinteiden puutteesta tai aineenvaihduntatuotteiden kertymisestä. Bakteerit itiöiden muodossa pitkä aika olla levossa. Bakteeri-itiöt kestävät pitkäaikaista keittämistä ja erittäin pitkäaikaista jäätymistä. Kun suotuisat olosuhteet syntyvät, riita itää ja tulee elinkelpoiseksi. Bakteeri-itiöt ovat mukautuksia selviytyäkseen epäsuotuisissa olosuhteissa.

jäljentäminen

Bakteerit lisääntyvät jakamalla yksi solu kahdeksi. Saavutettuaan tietyn koon bakteeri jakautuu kahteen identtiseen bakteeriin. Sitten jokainen heistä alkaa ruokkia, kasvaa, jakautua ja niin edelleen.

Solun pidentymisen jälkeen muodostuu vähitellen poikittainen väliseinä, ja sitten tytärsolut eroavat toisistaan; monissa bakteereissa tietyissä olosuhteissa solut pysyvät jakautumisen jälkeen kytkettyinä tunnusomaisiin ryhmiin. Tässä tapauksessa, riippuen jakotason suunnasta ja jakojen lukumäärästä, erilaisia ​​muotoja. Lisääntymistä silmuttamalla tapahtuu poikkeuksena bakteereissa.

Suotuisissa olosuhteissa solun jakautuminen tapahtuu monissa bakteereissa 20-30 minuutin välein. Tällaisella nopealla lisääntymisellä yhden bakteerin jälkeläiset voivat 5 päivässä muodostaa massan, joka voi täyttää kaikki meret ja valtameret. Yksinkertainen laskelma osoittaa, että 72 sukupolvea (720 000 000 000 000 000 000 solua) voidaan muodostaa päivässä. Jos käännetään painoksi - 4720 tonnia. Tätä ei kuitenkaan tapahdu luonnossa, koska useimmat bakteerit kuolevat nopeasti toiminnan alaisena auringonvalo, kuivauksen aikana, ruuan puute, lämmitys jopa 65-100ºС, lajien välisen taistelun seurauksena jne.

Bakteeri (1), joka on imenyt riittävästi ruokaa, kasvaa kokoonsa (2) ja alkaa valmistautua lisääntymiseen (solun jakautumiseen). Sen DNA (bakteerissa DNA-molekyyli on suljettu renkaaseen) kaksinkertaistuu (bakteeri tuottaa kopion tästä molekyylistä). Molemmat DNA-molekyylit (3.4) näyttävät kiinnittyneen bakteerin seinämään ja pidennettynä bakteerit hajaantuvat sivuille (5.6). Ensin nukleotidi jakautuu, sitten sytoplasma.

Kahden DNA-molekyylin hajoamisen jälkeen bakteereissa ilmaantuu supistelu, joka jakaa vähitellen bakteerin ruumiin kahteen osaan, joista jokainen sisältää DNA-molekyylin (7).

Se tapahtuu (heinäbasillissa), kaksi bakteeria tarttuu yhteen ja niiden välille muodostuu silta (1,2).

DNA kuljetetaan bakteerista toiseen hyppääjän (3) kautta. Yhdessä bakteerissa DNA-molekyylit kietoutuvat yhteen, tarttuvat yhteen paikoin (4), minkä jälkeen ne vaihtavat osia (5).

Bakteerien rooli luonnossa

Levikki

Bakteerit ovat tärkein lenkki yleisessä ainekierrossa luonnossa. Kasvit luovat monimutkaisia ​​orgaanisia aineita hiilidioksidista, vedestä ja maaperän mineraalisuoloista. Nämä aineet palaavat maaperään kuolleiden sienten, kasvien ja eläinten ruumiiden mukana. Bakteerit hajottavat monimutkaisia ​​aineita yksinkertaisiksi aineiksi, joita kasvit käyttävät uudelleen.

Bakteerit tuhoavat kuolleiden kasvien ja eläinten ruumiiden monimutkaisen orgaanisen aineen, elävien organismien eritteet ja erilaiset jätteet. Näillä orgaanisilla aineilla ruokkivat saprofyyttiset hajoamisbakteerit muuttavat ne humukseksi. Tällaisia ​​ovat planeettamme järjestykset. Siten bakteerit osallistuvat aktiivisesti luonnon aineiden kiertoon.

maaperän muodostumista

Koska bakteereja on levinnyt lähes kaikkialle ja niitä löytyy valtavia määriä, ne määräävät suurelta osin erilaisia ​​luonnossa tapahtuvia prosesseja. Syksyllä puiden ja pensaiden lehdet putoavat, maanpäälliset ruohon versot kuolevat, vanhat oksat putoavat ja aika ajoin vanhojen puiden rungot putoavat. Kaikki tämä muuttuu vähitellen humukseksi. 1 cm 3:ssa. Metsämaan pintakerros sisältää satoja miljoonia saprofyyttisiä maaperän bakteereja useista lajeista. Nämä bakteerit muuttavat humusta erilaisiksi mineraalit jotka kasvien juuret voivat ottaa talteen maaperästä.

Jotkut maaperän bakteerit pystyvät imemään typpeä ilmasta hyödyntäen sitä elämänprosesseissa. Nämä typpeä sitovat bakteerit elävät yksinään tai asettuvat palkokasvien juuriin. Nämä bakteerit tunkeutuessaan palkokasvien juuriin aiheuttavat juurisolujen kasvua ja kyhmyjen muodostumista niihin.

Nämä bakteerit vapauttavat typpiyhdisteitä, joita kasvit käyttävät. Bakteerit saavat kasveista hiilihydraatteja ja kivennäissuoloja. Siten palkokasvien ja kyhmybakteerien välillä on läheinen suhde, joka on hyödyllinen sekä yhdelle että toiselle organismille. Tätä ilmiötä kutsutaan symbioosiksi.

Symbioosinsa kyhmybakteerien kanssa palkokasvit rikastavat maaperää typellä, mikä auttaa lisäämään satoa.

Jakautuminen luonnossa

Mikro-organismeja on kaikkialla. Ainoat poikkeukset ovat aktiivisten tulivuorten kraatterit ja pienet alueet räjähtäneiden tulivuorten keskuksissa. atomipommeja. Ei kumpikaan matalat lämpötilat Etelämanner, ei geysirien kiehuvia suihkuja, ei tyydyttyneitä liuoksia suolat suolaaltaissa, ei voimakasta vuorenhuippujen säteilyä eikä voimakasta säteilyä ydinreaktoreita eivät häiritse mikroflooran olemassaoloa ja kehitystä. Kaikki elävät olennot ovat jatkuvasti vuorovaikutuksessa mikro-organismien kanssa, jotka eivät usein ole vain niiden varastoja, vaan myös jakelijoita. Mikro-organismit ovat planeettamme kotoisin, ja ne kehittävät aktiivisesti uskomattomimpia luonnollisia substraatteja.

Maaperän mikrofloora

Bakteerien määrä maaperässä on erittäin suuri - satoja miljoonia ja miljardeja yksilöitä 1 grammassa. Niitä on paljon enemmän maaperässä kuin vedessä ja ilmassa. Kaikki yhteensä bakteerit maaperässä muuttuvat. Bakteerien määrä riippuu maaperän tyypistä, niiden kunnosta, kerrosten syvyydestä.

Maaperähiukkasten pinnalla mikro-organismit sijaitsevat pienissä mikropesäkkeissä (kukin 20-100 solua). Usein ne kehittyvät orgaanisen aineen hyytymien paksuuksissa, elävien ja kuolevien kasvien juurissa, ohuissa kapillaareissa ja kokkareiden sisällä.

Maaperän mikrofloora on hyvin monipuolinen. Täältä löytyy erilaisia ​​fysiologisia bakteeriryhmiä: mätänevät, nitrifioivat, typpeä sitovat, rikkibakteerit jne. Niiden joukossa on aerobeja ja anaerobeja, itiö- ja ei-itiömuotoja. Mikrofloora on yksi maaperän muodostumisen tekijöistä.

Mikro-organismien kehitysalue maaperässä on elävien kasvien juurien vieressä oleva vyöhyke. Sitä kutsutaan risosfääriksi, ja sen sisältämien mikro-organismien kokonaisuutta kutsutaan risosfäärin mikroflooraksi.

Säiliöiden mikrofloora

Vesi - luonnollinen ympäristö jossa mikro-organismeja kasvaa runsaasti. Suurin osa niistä tulee veteen maaperästä. Tekijä, joka määrittää bakteerien määrän vedessä, ravinteiden läsnäolon siinä. Puhtaimmat ovat arteesisten kaivojen ja lähteiden vedet. Avoimet altaat ja joet ovat erittäin runsaasti bakteereja. Eniten bakteereja löytyy veden pintakerroksista, lähempänä rantaa. Kun etäisyys rannikosta kasvaa ja syvyys kasvaa, bakteerien määrä vähenee.

Puhdas vesi sisältää 100-200 bakteeria 1 ml:ssa, kun taas saastunut vesi sisältää 100-300 tuhatta tai enemmän. Pohjalieteessä on paljon bakteereja, erityisesti pintakerroksessa, jossa bakteerit muodostavat kalvon. Tässä kalvossa on paljon rikki- ja rautabakteereja, jotka hapettavat rikkivedyn rikkihapoksi ja estävät siten kalojen kuoleman. Lietessä on enemmän itiöitä kantavia muotoja, kun taas vedessä vallitsee itiöttömät muodot.

Lajikoostumukseltaan veden mikrofloora on samanlainen kuin maaperän mikrofloora, mutta myös erityisiä muotoja löytyy. Tuhoamalla erilaisia ​​veteen pudonneita jätteitä mikro-organismit suorittavat vähitellen niin sanotun biologisen veden puhdistuksen.

Ilman mikrofloora

Ilman mikroflooraa on vähemmän kuin maaperän ja veden mikroflooraa. Bakteerit nousevat ilmaan pölyn mukana, voivat viipyä siellä jonkin aikaa ja asettua sitten maan pinnalle ja kuolla ravinnon puutteesta tai ultraviolettisäteilyltä. Mikro-organismien määrä ilmassa riippuu maantieteellinen alue, maasto, vuodenaika, pölysaaste jne. jokainen pölyhiukkanen on mikro-organismien kantaja. Suurin osa bakteereista ilmassa teollisuusyritysten päällä. ilmaa maaseutu siivooja. Puhtain ilma on metsien, vuorten ja lumisten alueiden yllä. Ilman ylemmät kerrokset sisältävät vähemmän bakteereita. Ilman mikrofloorassa on monia pigmentoituneita ja itiöitä kantavia bakteereita, jotka kestävät muita paremmin ultraviolettisäteitä.

Ihmiskehon mikrofloora

Ihmisen keho, jopa täysin terve, on aina mikroflooran kantaja. Kun ihmiskeho joutuu kosketuksiin ilman ja maaperän kanssa, vaatteille ja iholle asettuu erilaisia ​​mikro-organismeja, mukaan lukien taudinaiheuttajat (jäykkäkouristusbasillit, kaasukuolio jne.). Ihmisen altistuneet osat ovat useimmiten saastuneita. E. coli, stafylokokit löytyvät käsistä. Suuontelossa on yli 100 erilaista mikrobeja. Suun lämpötila, kosteus ja ravintojäämät ovat erinomainen ympäristö mikro-organismien kehittymiselle.

Vatsassa on hapan reaktio, joten suurin osa siinä olevista mikro-organismeista kuolee. Ohutsuolesta alkaen reaktio muuttuu emäksiseksi, ts. suotuisa mikrobeille. Paksusuolen mikrofloora on hyvin monipuolinen. Jokainen aikuinen erittää päivittäin noin 18 miljardia bakteeria ulosteiden mukana, ts. enemmän yksilöitä kuin ihmisiä maapallolla.

Sisäelimet eivät ole yhteydessä ulkoinen ympäristö(aivot, sydän, maksa, virtsarakon jne.), ovat yleensä vapaita mikrobeista. Mikrobit pääsevät näihin elimiin vain sairauden aikana.

Bakteerit pyöräilyssä

Mikro-organismit yleensä ja bakteerit erityisesti iso rooli Maan biologisesti tärkeissä aineiden kiertokuluissa suorittaen kemiallisia muutoksia, jotka eivät ole täysin kasvien tai eläinten ulottumattomissa. Erityyppiset organismit suorittavat alkuaineiden kierron eri vaiheita. Kunkin erillisen organismiryhmän olemassaolo riippuu muiden ryhmien suorittamasta alkuaineiden kemiallisesta muutoksesta.

typen kierto

Typpiyhdisteiden syklisellä muuttumisella on ensiarvoisen tärkeä rooli tarvittavien typen muotojen toimittamisessa erilaisille biosfäärin organismeille ravitsemuksellisten tarpeiden kannalta. Yli 90 % typen kokonaissitoutumisesta johtuu tiettyjen bakteerien metabolisesta aktiivisuudesta.

Hiilen kiertokulku

Orgaanisen hiilen biologinen muuttuminen hiilidioksidi, johon liittyy molekyylisen hapen väheneminen, vaatii nivelen metabolinen aktiivisuus erilaisia ​​mikro-organismeja. Monet aerobiset bakteerit suorittavat orgaanisten aineiden täydellisen hapettumisen. Aerobisissa olosuhteissa orgaaniset yhdisteet hajotetaan aluksi käymisen avulla ja orgaanisen käymisen lopputuotteet hapetetaan edelleen anaerobisella hengityksellä, jos läsnä on epäorgaanisia vedyn vastaanottajia (nitraattia, sulfaattia tai CO2).

Rikkikierto

Eläville organismeille rikkiä on saatavana pääasiassa liukoisten sulfaattien tai pelkistettyjen orgaanisten rikkiyhdisteiden muodossa.

Raudan kierto

Joissakin vesistöissä, raikasta vettä sisältävät suuria pitoisuuksia pelkistettyjä rautasuoloja. Tällaisissa paikoissa kehittyy erityinen bakteerimikrofloora - rautabakteerit, jotka hapettavat pelkistynyttä rautaa. Ne osallistuvat suon rautamalmien ja vesilähteiden muodostumiseen, joissa on runsaasti rautasuoloja.

Bakteerit ovat vanhimpia organismeja, ja ne ilmestyivät noin 3,5 miljardia vuotta sitten arkeaan. Noin 2,5 miljardia vuotta ne hallitsivat maapalloa muodostaen biosfäärin ja osallistuivat happiilmakehän muodostumiseen.

Bakteerit ovat yksi yksinkertaisimmin järjestetyistä elävistä organismeista (viruksia lukuun ottamatta). Niiden uskotaan olevan ensimmäisiä organismeja, jotka ilmestyivät maan päälle.

MBOU lukio №85 Naumova Ekaterina 2G

BAKTEERIT. BAKTEERIEN ROOLI LUONNON JA IHMISELÄMÄSSÄ

Ladata:

Esikatselu:

KUNTATALOUSARVIO ULYANOVSKIN KAUPUNGIN YLEINEN OPETUSLAITOS

YKSIKOULO №85

TUTKIMUSTYÖN AIHE:

"BAKTEERIT. BAKTEERIEN ROOLI LUONNOSSA

JA IHMISELÄMÄ"

Suorittanut: 2. luokan oppilas G

Naumova Ekaterina

Työpäällikkö:

Makarenko Elena Nikolaevna

Uljanovski, 2013

Ylläpito………………………………………………………………………………….. .............. ..3

1. Bakteerit ovat maapallon vanhimpia asukkaita……………………………………………………3

1. Bakteerien ravinto ja elinympäristö……………………………………………………….3

1. Bakteerien rooli…………………………………………………………………………………..3

1. Tärkeää toimintaa luonnossa…………………………………………………………..4

1. Apua ihmisen elämässä…………………………………………………………………………

1. Vihaiset puolustajat…………………………………………………………………………4

1. Bakteerien haitat…………………………………………………………………………….4

Sovellus. Käytännön työ ………………………………….………………………5

Johtopäätös………………………………………………………………………………….……6

Kirjallisuus……………………………………………………………………………….……..7

Johdanto.

Ja merten syvyyksissä ja maaperässä jalkojemme alla elää lukemattomia pieniä olentoja. Bakteerit ovat pienimpiä organismeja maan päällä. Jos laitat yhden niistä neulan kärkeen ja suurenna neula kokoon ballistinen ohjus, silloin bakteeria tuskin näkyi sen kärjessä paljaalla silmällä. Mutta näitä vauvoja on eniten tällä planeetalla. Yksi teelusikallinen tavallista puutarhamaata sisältää vähintään viisi miljardia bakteeria ja ihoa terve ihminen niitä on yleensä kymmenen kertaa enemmän kuin hänen koko kehossaan on soluja. Onneksi useimmat bakteerit eivät vahingoita meitä.

Minusta tuli utelias ja halusin oppia lisää näistä salaperäisistä organismeista.

Työni tarkoitus:tutustu meiltä piiloutuneiden bakteerien maailmaan. Ota selvää, mitä etuja tällaiset pienet organismit voivat tuoda. Suorita koe maidolla bifidobakteereiden esimerkin avulla ja katso, mitä muutoksia heidän elämänsä aikana tapahtuu.

1 . Bakteerit ovat maapallon vanhimpia asukkaita.

Bakteerit ilmestyivät maapallolle ennen kaikkia muita eläviä olentoja. Kivettyneet bakteerit löytyvät 3,5 miljardia vuotta vanhoista kivistä! Yllättäen nämä muinaiset organismit ovat edelleen olemassa tänään. Koska bakteerit ovat hyvin pieniä, emme huomaa niitä. Mutta, kuten syntymäaikoinaan, he jatkavat tärkeän ja tarpeellisen työn tekemistä luonnossa.

2. Bakteerien ravinto ja elinympäristö.

Bakteerit ovat yhdestä solusta koostuvia organismeja. Nämä organismit voivat ruokkia erilaisia ​​aineita: kuolleet kasvit ja eläimet, metallit, öljy, jopa muovi. Ne ovat laajalle levinneitä luonnossa: niitä löytyy maaperästä, vedestä, kasveista, ihmisistä ja eläimistä. Bakteerit voivat elää kaikkialla. Niitä löytyy joukosta napajää ja tulivuorten kraatereissa, pilvien korkeudella ja syvimpien merien pohjalla. Bakteerit sopeutuvat nopeasti kaikkiin muutoksiin.

3. Bakteerien rooli.

Bakteerien rooli on suuri. Jotkut mikro-organismit ovat meille haitallisia, mutta useimmista niistä on suurta hyötyä, sillä ne varmistavat aineiden kiertokulkua luonnossa. On bakteereja, jotka ennen kasveja oppivat valmistamaan ravinteita auringonvalon avulla ja vapautuivat ensimmäisinä happea ilmaan.

1. Tärkeää toimintaa luonnossa.

Bakteerit kierrättävät jätettä, ilman niitä planeettamme muuttuisi suureksi kaatopaikaksi.

Bakteerit luovat mineraalivarantoja: rautamalmi, öljy, rikki - joista tehdään monia hyödyllisiä asioita.

1. Apua ihmisen elämään.

Monet bakteerit auttavat ihmistä: valmistavat lääkkeitä, puhdistavat maaperän, valmistavat ruokaa elintarvikkeita. Jotkut valmistavat juustomassaa, jogurttia, raejuustoa ja juustoa. Muut - hapankaali. Muut - valmista etikkaa. Ilman tällaisia ​​taitavia avustajia elämämme olisi vaikeampaa.

1. Äärimmäisiä puolustajia.

Bakteereilla on valtava rooli elämän ylläpitämisessä planeetallamme ja suojelemisessa sairauksilta.

Kehossamme asuu yli 100 biljoonaa bakteeria: niitä on aina iholla hengitysteitä, ruoansulatuskanavassa. Perusteellisen pesun jälkeen vapaudumme miljardeista kehon pinnalla olevista bakteereista, mutta vielä enemmän niitä jää jäljelle. Yleensä nämä vakituiset asukkaat ovat erittäin hyödyllisiä: he syrjäyttävät vaarallisia mikrobeja miehitetystä tilasta.

He palvelevat kuitenkin uskollisesti vain siellä, missä heidän kuuluukin palvella. Väärässä paikassa nämä vartijat muuttuvat ystävistä vihollisiksi. Esimerkiksi Staphylococcus aureus on vaaraton niin kauan kuin se elää nenän limakalvolla. Kun se on sisällä elimistön, esimerkiksi haavan läpi, se muuttuu vaaralliseksi ja aiheuttaa korvatulehduksia. Ruoka myrkytys.

1. Bakteerien vaurioituminen.

Mutta kaikki bakteerit eivät auta ihmisiä, jotkut aiheuttavat sairauksia. Ne tulevat kehoomme likaisen veden, pesemättömien hedelmien ja vihannesten mukana. Suojautuaksesi niiltä sinun tulee pestä kätesi ennen ruokailua, pukeutua kunnolla ja rokottaa.

Sovellus

Käytännön työ. hyödyllinen muunnos.

Kohde: tarkkaile ja katso mitä tapahtuu.

Laitteet:

• maito;

• keitetty vesi;

• yksi pullo bifidumbacterin;

• läpinäkyvä lasi;

• teetä lusikka;

• pieni kattila.

Edistyminen:

1. Kaadan maidon kattilaan. Vanhempieni ohjauksessa laitoin sen sähköliesille odottamaan maidon kiehumista.

1. Heti kun maito kiehuu, nostan kattilan pois liedeltä ja odotan, kunnes maito lämpenee. Kaada lämmin maito lasiin.

1. Pyydän vanhempieni apua bifidumbacterin-pullon avaamiseen. Tähän pulloon lisään 4 tl keitettyä huoneenlämpöistä vettä. Jotta injektiopullon sisältö liukenee, injektiopullo on suljettava tulpalla ja ravistettava huolellisesti. Anna vaikuttaa muutama minuutti, kunnes sisältö on täysin liuennut.

1. Sen jälkeen pullosta oleva neste kaadetaan lasilliseen maitoa. Sekoita hyvin ja jätä lasi näkyvään paikkaan.

1. Maito lasissa bifidobakteerien lisäämisen jälkeen pysyi samana valkoisena, nestemäisenä, ei läpinäkyvänä kuin ennen yhdistämistä.

1. Sekoitin maitoa bakteerien kanssa 3 tunnin välein.

1. Ja vasta seuraavana päivänä, tasan 24 tuntia myöhemmin, maito vaihtui. Se pysyi samana valkoisena, ei läpinäkyvänä, vaan muuttui kefiriksi, puolinestemäiseksi koostumukseksi. Se maistui erittäin herkulliselta ja maukkaalta juomalta, jota äitini tekee aina ja antaa meille juoda, kun olemme sairaita ja käytämme antibiootteja.

Johtopäätös.

Kokeen suorittamisen jälkeen olin vakuuttunut siitä, että maidossa tapahtuu muutoksia bakteerien vaikutuksesta. Niiden elintärkeän toiminnan tuloksena saadaan fermentoitu maitotuote, erittäin maukas ja terveellinen. Näin saadaan erilaisia ​​fermentoituja maitotuotteita: jogurtti, jogurtti, raejuusto, smetana, juusto. Nämä ruoat ovat hyödyllisiä kaiken ikäisille ihmisille poikkeuksetta. Tästä johtopäätös, että bakteerien rooli ihmisen elämässä on erittäin suuri.

Kun olen tutustunut näiden mikro-organismien toimintaan ja oppinut niiden edut, minusta tuntuu, että ilman niitä emme yksinkertaisesti voisi elää.

Käytetyt kirjat:

1. Elävä maailma. Danilova M.N., Lazareva O.N. - Jekaterinburg: U - Factoria, 2001 - s. yksitoista,

118, 119.

2. Maito ja maitotuotteet. Kuchenev P.V. - 3. painos, M .: Rosselkhozizdat, 1985 -

s. 46, 54.

3. Ensimmäiset tieteelliset kokeeni. Kustantaja: Kristina - uusi vuosisata, 2003, s. - 31.

Sana "bakteeri" tuo mieleen ennen kaikkea kauheita mikrobeja, jotka ovat vastuussa melkein kaikesta - banaalista flunssasta taudin seurauksena syöpään. Mikä sitten on bakteerien todellinen merkitys luonnossa ja ihmisen elämässä? Aloitetaan siitä tosiasiasta, että bakteerit tutkijoiden mielipiteen mukaan, jota ei ole vielä kiistetty, olivat ensimmäiset organismit, jotka ilmestyivät planeetallemme. Ja jos nämä "löytäjät" eivät vapauttaisi happea, köyhällä ihmiskunnalla ei olisi mahdollisuuksia selviytyä. Vielä enemmän, jos bakteerit eivät olisi osallistuneet proteiinin luomiseen sellaisenaan, proteiinielämän läsnäolo (mukaan lukien me) voitaisiin turvallisesti unohtaa!

Bakteerisolut olivat maapallon ensimmäiset asukkaat, ja he loivat koko luonnon.

Virallisen historian version mukaan bakteerit ilmestyivät maapallolle useita miljardeja vuosia sitten, ja sitten noin miljardiin vuoteen kukaan ei estänyt heitä nauttimasta elämästä upeassa eristyksissä. Verrattuna ihmiskunnan historiaan, joka on useita satoja tuhansia vuosia, tämä on valtava ajanjakso. Tänä aikana mikro-organismit ovat oppineet sopeutumaan ympäristöön muuttaen rakennettaan ja muuttamaan ympäristöä mukauttamalla sitä tarpeisiinsa.

Bakteerien elinvoimaisuus on ehkä vertaansa vailla mihinkään maan elävään organismiin. He asuvat:

• sisään valtameren syvyydet valtavan paineen alla;
• arktisissa kylmissä olosuhteissa ja säilyttää kykynsä olla olemassa sulatuksen jälkeen;
• kuumissa lähteissä sadan asteen (ja jopa enemmän!) lämpötiloissa;
• ihmisen mahassa, vastustaen suolahapon vaikutusta;
• vedenalaisten tulivuorten aukoissa, joissa kolme (minimi) aggressiivista tekijää lähentyvät samanaikaisesti - lämpötila, paine, myrkylliset kaasut;
• ilmakehän ylemmissä harvinaisissa kerroksissa, joissa se on jo lähempänä kosmista kylmää kuin lämmintä maata;
• syvällä maan alla he selviävät syömällä rikkiyhdisteitä ja pesemällä illallisensa öljyllä jne.

Sanalla sanoen planeetallamme ja kehossamme ei ole sellaista nurkkaa, josta bakteereita ei löytyisi. On olemassa teoria, jonka mukaan elämä syntyi maapallolle bakteerien mukana, jotka saapuivat meille jonkin kohtalokkaan meteoriitin sisällä. Tämä tarkoittaa, että mikro-organismit ovat onnistuneet selviytymään sisällä absoluuttinen tyhjiö ja kosminen kylmä! Ja he eivät vain selviytyneet, vaan säilyttivät lisääntymiskyvyn, asuttivat koko planeetan, valmistivat maaperää sienten ja levien ilmestymiselle, mikä johti elämän monimuotoisuuden lisääntymiseen luonnossa ja sen seurauksena syntymiseen. ihmiskunnasta! Ja tämä on vasta alkua vastaukselle kysymykseen, mikä on bakteerien merkitys luonnossa ja ihmisen elämässä. Lyhyesti sanottuna, ilman heitä ei olisi meitä.

Keitä he ovat, bakteerit?

1800-luvun jälkipuoliskolla tieteen uusi suunta muodostui - mikrobiologia. Tämä tiede ilmestyi lääketieteen haarana ja tutki bakteerien roolia taudinaiheuttajina. Mikrobiologian perustajia olivat Pascal, Mechnikov, Koch, Erlich ja muut lääkärit, jotka pystyivät pohtimaan pienten olentojen ja ihmisten sairauksien välistä yhteyttä. Nykyinen mikrobiologia ei koske vain lääketieteellisiä ongelmia, vaan sillä on suuri rooli teollisuudessa (bioteknologia) ja suhteellisen uudella tieteenalalla - geenitekniikassa.

Mikro-organismeiksi (tai mikrobeiksi) katsotaan kaikki elävät organismit, joita ei voida nähdä paljaalla silmällä (ilman mikroskooppia). Luonnossa on kolme aluetta:

• virukset;
• alkueläimet ja sienet;
• oikeita bakteereja.

Bakteerit eroavat muista alueista rakenteeltaan - niillä ei ole kalvon rajoittamaa ydintä. Sen sijaan heillä on silmukassa suljettu DNA-molekyyli, joka siirtää geneettistä tietoa emosolusta tytärsoluun.

Bakteerit ovat yksisoluisia organismeja, joilla on yksinkertaisin rakenne:

• ulkokerros on soluseinä;
• ohut sisäkerros - sytoplasminen kalvo;
• sisäinen geelimäinen aine - sytoplasma;
• ytimen prototyyppi (DNA-molekyyli) on nukleoidi;
• tiedon "varavarasto" (RNA-molekyylit) - ribosomit.

Nämä ovat vain bakteerisolun perusrakenteita. Muita solun toiminnoista tai sen olemassaolon olosuhteista riippuen ilmeneviä ovat kapselit, pilit, itiöt, plasmidit, volutiinijyvät ja muut mukautukset, jotka on kehitetty miljardeja vuosia kestäneen evoluution aikana bakteerien selviytymiseen lajina.

Mitä syömme...

Mitä pidemmälle bakteeritutkimus eteni, sitä mielenkiintoisemmaksi kuva muuttui. Kävi ilmi, että myös meitä kaikkia ruokkiva maaperä muodostui mikro-organismien ansiosta. Viimeinen rooli ei kuitenkaan ollut vesi ja ilma. Mutta bakteerit sen aloittivat.

Edelleen lisää. Kasvien käyttämät orgaaniset aineet ovat myös mikro-organismien (bakteerit - tuottajat) tuottamia. Lisäksi he käyttävät tähän epäorgaanisia yhdisteitä ja ottavat energiaa foto- ja kemosynteesin reaktioista eli auringonvalosta ja kemiallisista muutoksista. Mutta orgaanisten aineiden luominen ei riitä, vaan kuolleille jäännöksille on tehtävä jotain muuta. Muuten planeetta olisi jo kauan sitten (lievästi sanottuna) muuttunut jätehautausmaaksi. Luonto on asettanut samat kaikkialla esiintyvät bakteerit raadonsyöjien rooliin.

Jotkut bakteerit (hajottajat tai saprofyytit) käyttävät orgaanisia jätteitä ja kuolleita soluja ravinnoksi ja hajottavat ne yksinkertaisiksi ja epäorgaaniset aineet, jotka sitten otetaan takaisin käyttöön.

Näin ympyrä sulkeutuu eikä mitään mene hukkaan. Kaikki elävät olennot muodostavien kemiallisten alkuaineiden muutosten kokonaisuutta kutsutaan aineiden kierroksi. Tämä on luonnon perussääntö, eikä se olisi mahdollista ilman niin pienen ja ensi silmäyksellä puolustuskyvyttömän solun apua.

...ja kuinka hengittää

Ensimmäiset happivarastot planeetallamme ilmestyivät myös bakteerien ansiosta. Se kuulostaa tarpeeksi oudolta, mutta happi on vain fotosynteettisten mikro-organismien (fototrofien) ruoan sivutuote, niin sanotusti jätetuotteet.

Myös eläimillä ja ihmisillä on osansa ilmakehän tasapainon ylläpitäjänä. Fotosynteesiprosessi vaatii hiilidioksidia, ja juuri sitä vapautuu hengityksen ja palamisen aikana (ajatellen tehtaitamme, tehtaitamme ja autojamme). Ympyrä sulkeutuu jälleen ja tasapainoisen järjestelmän olemassaolosta on ilmeisiä etuja.

Yksi lisää, ei vähempää välttämätön elementti-typpi. Se on välttämätöntä proteiinien ja nukleiinihapot eli se muodostaa proteiinielämän perustan. Eläimet ja ihmiset saavat tämän alkuaineen proteiinipitoisista ruoista. Se voi olla kasvi- tai eläinperäistä. Eläimet ottavat proteiinia kasveista, mutta miten se muodostuu itse kasveissa?

Tässä on pieni ongelma. Planeettamme ilmakehässä on paljon typpeä (78 % kokonaistilavuudesta), mutta kasvit eivät pysty itse imemään sitä ilmasta. Maaperä sisältää myös typpeä, mutta hyvin vähän ja usein yhdisteissä, jotka eivät sovellu kasveille syötäväksi. Pienet ystävämme tulevat apuun, kuten tavallista. On olemassa erityinen bakteerilaji (typpeä sitova), joka muuttaa typpiyhdisteet kasvien käytettävissä oleviksi nitraateiksi.

Typpeä sitovien bakteerien tehtävä luonnossa on auttaa kasveja

Joten maaperä on valmis, ilmapiiri on luotu, on perusta proteiinielämälle. Bakteerien tekemän valmistelutyön jälkeen ilmestyy sieniä, leviä ja alkueläimiä, jotka lisäävät elämän monimuotoisuutta ja tuovat meidät lähemmäksi maapalloa.

Elämän perusta

Bakteerisolun rakenteessa on ribosomeja (ribonukleoproteiinipartikkeleita). He ovat vastuussa proteiinisynteesistä. Solussa voi olla jopa 90 tuhatta tällaista pientä kappaletta! Tämä osoittaa, kuinka tärkeitä ribosomit ovat luonnolle. Mikä on niiden merkitys?

Ribosomien tehtävänä on proteiinin synteesi aminohapoista. Prosessin sekvenssi on kirjoitettu RNA:n (ei DNA:n!) geneettiseen tietoon. Ja saalis on tämä - DNA ei voi lisääntyä itse, se tarvitsee katalyytin (laukaisimen), joka on proteiini. Ja proteiinia ei puolestaan ​​voida muodostaa ilman DNA:ta. On olemassa kana ja muna paradoksi.

Kävi ilmi, että RNA selviytyy helposti kaikesta tästä ( ribonukleiinihappo), joka muodostaa ribosomien perustan. Se välittää tietoa, toimii katalysaattorina ja kuljettaa aminohappoja luovuttaen ulos erittäin arvokasta proteiinia, elämämme perustaa.

Bakteerisolun ribosomi

Nämä löydöt muodostivat perustan teorialle elämästä "ennen DNA:ta". Kuka tietää, ehkä jonkin ajan kuluttua tiedemiesten on harkittava uudelleen teoriaa elämän alkuperästä maan päällä?

Ihminen + bakteeri = symbioottinen järjestelmä

Ihminen ei voi selviytyä ilman bakteerejaan, kuten bakteerit eivät selviä ilman ihmistä. Tämä symbioottinen järjestelmä muodostui aikana suuri määrä aikaa, ja parannettu ja perusteellisesti testattu versio on saapunut päiviimme.

Bakteerien kokonaispaino ihmiskehossa on noin neljä kiloa. Noin kaksi niistä on maha-suolikanavassa. Bakteerit peittävät kehomme eräänlaisella näkymättömällä viittalla, muodostaen meikin normaali mikrofloora henkilö. Jokaisella on omansa, sen päätehtävänä on suojella henkilöä vierailta "harhailla" bakteereilta (jos immuunijärjestelmä on kunnossa), tappaa heidät tai riistää heiltä ruokaa.

Muuten, maha-suolikanavassa elävillä bakteereilla on valtava rooli immuunijärjestelmän muodostumisessa ja ylläpidossa. Jos kohtelet niitä asianmukaisella kunnioituksella etkä myrkytä niitä haitallisilla ruuilla ja myrkkyillä, tulos ei vaikuta hitaasti.

Hyödyllisten bakteerien rooli ihmisen immuniteetissa

Ruoansulatus ihmiskehossa on mahdotonta ilman suolistossa eläviä bakteereja (ei pidä sekoittaa mahalaukkuun). Nämä mikro-organismit tuottavat vitamiineja ja entsyymejä, joita ilman kehomme ei pysty imemään edes tuoreinta ja terveellisempää ruokaa. Kummallista kyllä, mutta yksi näistä bakteereista on E. coli, joka on vastuussa monista vaarallisia sairauksia. Kyse on mittasuhteista. Niin kauan kuin E. colin määrä on normaali, ihminen voi hyvin, mutta hänelle kannattaa luoda sopivat olosuhteet, sillä hän ottaa vallan ja ilmoittaa äänekkäästi itsestään.

Ei vain E. coli, vaan myös monet muut bakteerit, joita kutsutaan opportunistisiksi patogeeneiksi, esiintyvät ihmiskehossa aiheuttamatta haittaa tiettyyn aikaan asti. Laukaisumekanismi voi olla vastustuskyvyn heikkeneminen (vamma, sairaus), epäterveellinen elämäntapa, huonoja tapoja, stressi.

Kaikki ei ole niin ruusuista

Nyt vähän haitoista. Bakteerit eivät aina ole vaaleanpunaisia ​​ja pörröisiä. Heille olemme velkaa monet sairaudet, ja kunnes olemme oppineet havaitsemaan ne ja ainakin jollakin tavalla taistelemaan niitä vastaan, niin kamalimmat epidemiat, kuten isorokko, rutto tai kolera.

Yli puolen ihmiskunnan mahassa elää hiljattain löydetty Helicobacter pylori -bakteeri. Tiedemiehet, jotka osoittivat tämän "rikollisen" syyllisyyden suolistosairauksiin (haavaumat, gastriitti) jopa palkittiin Nobel palkinto niin tärkeä tämä tutkimus oli.

Ja juuri toissapäivänä ilmestyi tietoa, että kuuluisan tirolilaisen jäämiehen Ötzin (Alpeilta vuonna 1991 löydetty muumio), joka eli 5300 vuotta sitten, mahasta (tai pikemminkin sen jäännöksistä) löydettiin jälkiä helikobakteeri-DNA:sta. Nykyään tästä bakteerista erotetaan useita kantoja, joista jokainen on sidottu omalle alueelleen: afrikkalainen, aasialainen ja näiden kahden - eurooppalaisen - hybridi. Kävi ilmi, että Ötzin kehossa oleva bakteerikanta on aasialaista alkuperää, vaikka sen olisi pitänyt olla eurooppalainen. Löytö kyseenalaistaa Euroopan asuttamisen historian ja kansojen asettamisen aikakehyksen.

Miten virukset eroavat bakteereista

Osoittautuu, että bakteerit eivät vain huolehtineet elämän luomisesta planeetallemme, vaan he jatkavat aktiivisesti ihmiskunnan holhoamista pakottaen heidät huolehtimaan terveydestään ja ylläpitämään tasapainoa luonnossa. Pyrkiessään selviytymään itsestään he auttavat ihmiskunnan selviytymistä. Ja vaikka ihmiset päättäisivät mennä avaruuteen, bakteerit seuraavat heitä.

Levitetty kaikkialle: ilmaan, veteen, maaperään, eläviin organismeihin. Bakteereja on löydetty jopa valtameren pohjasta useiden kilometrien syvyydeltä, lämpölähteistä, joiden veden lämpötila on 90 astetta, öljypitoisista muodostelmista, eli ne pystyvät olemaan olosuhteissa, joissa muut elävät organismeja ei esiinny ollenkaan.

Maaperän bakteerien elintärkeän toiminnan ansiosta yhdessä muiden organismien - kasvien, sienten - kanssa maaperän hedelmällisyys varmistetaan. Yksi gramma mustaa maaperää sisältää noin 10 miljardia bakteeria. Ne hajottavat maaperään joutuneista kuolleista eläimistä ja kasveista jäänyttä orgaanista ainetta. Tästä johtuen muodostuu epäorgaanisia aineita, joita muut organismit, mukaan lukien kasvit, voivat myöhemmin kuluttaa ja vapautuu hiilidioksidia, jota kasvit tarvitsevat fotosynteesiin. Bakteerit muodostavat suuren määrän humusta lannoitaessa maaperää lannalla, viljeltäessä monivuotisia ja yksivuotisia kasveja ruohokasveja, jossa monet juuret kuolevat pois. Maaperän hapen läsnä ollessa bakteerit joutuvat lyhyessä ajassa alttiiksi humuksen muuttumiselle mineraaleiksi kasvien ravinnoksi, mukaan lukien viljellyt.

Varmistaakseen Paremmat olosuhteet Maataloudessa hyödyllisten maabakteerien elintärkeää toimintaa varten maaperää viljellään ja lannoitetaan. Pintakerroksen löystymisen ansiosta kosteus säilyy ja maaperä rikastuu ilmalla, mikä on välttämätöntä sekä viljelykasvien että maaperän bakteerien elämälle. Myös lannan levitys ruokkii viljeltyjen kasvien lisäksi myös bakteereja.

Syanobakteerit ja jotkin maaperän bakteerit pystyvät ottamaan typpeä ilmasta ja muuttamaan sen kasvien käytettäväksi. Kyhmybakteerit ovat yksi tällainen bakteeriryhmä. Ne asettuvat palkokasvien ja joidenkin muiden kasvien (tyrni, mulperi) juurille. Kyhmybakteerit pystyvät imemään typpeä ilmasta ja tuottamaan orgaanisia typpeä sisältäviä aineita rikastaen niillä maaperää.

Orgaaniset aineet, bakteerit varmistavat vesistöjen puhdistamisen. Mutta ne voivat myös aiheuttaa käänteisen prosessin - "vesikukinta". Syanobakteerit, vihreät ja violetit rikkibakteerit muodostavat yhdessä kasvien kanssa orgaanisten aineiden varantoja luonnossa muodostaen niitä epäorgaanisista yhdisteistä. Ja syanobakteerit vapauttavat ilmakehään myös vapaata happea, jota kaikki elävät olennot hengittävät. Talletusten muodostus maakaasu ja öljyä esiintyi myös tietyntyyppisten bakteerien kanssa.

Elämä maapallolla on mahdotonta ilman bakteerien elintärkeää toimintaa, koska ne osallistuvat luonnossa olevien aineiden kiertoon suorittaen kemiallisia muutoksia, jotka eivät ole eläinten tai kasvien saatavilla.