Τύποι βακτηρίων: επιβλαβή και ωφέλιμα. Βακτήρια - γενικά χαρακτηριστικά

Πολλά βακτήρια είναι παθογόνα που προκαλούν θανατηφόρες ασθένειες στους ιδιοκτήτες τους. Εκατομμύρια άνθρωποι πεθαίνουν κάθε χρόνο εξαιτίας αυτών των μικροσκοπικών πλασμάτων. Είναι δύσκολο να εντοπιστούν θανατηφόρα βακτήρια, επειδή πολλά από αυτά φαίνονται αρκετά αβλαβή εάν η θεραπεία ξεκινήσει έγκαιρα. Ωστόσο, εδώ είναι μερικά θανατηφόρα βακτήρια που βρίσκονται στον κόσμο μας.

Σαλμονέλα

Ένα από τα θανατηφόρα επικίνδυνες μορφέςσαλμονέλα - τυφοειδής πυρετός. Έως και 261 χιλιάδες άνθρωποι πεθαίνουν από αυτόν τον βάκιλο ετησίως (σε ενδημικές περιοχές). Αυτός ο βάκιλος μεταδίδεται με τα κόπρανα και τη μόλυνση των ούρων. Μερικοί άνθρωποι μπορεί να είναι ασυμπτωματικοί φορείς της σαλμονέλας.

Τέτανος

Τα καλά νέα είναι ότι έχει αναπτυχθεί ένα εμβόλιο κατά του τετάνου. Στις σύγχρονες πόλεις, η πιθανότητα να κολλήσετε τέτανο είναι αρκετά μικρή, αλλά κάθε χρόνο πεθαίνουν 58.000 παιδιά και ενήλικες στον κόσμο που προσβάλλονται από τέτανο και δεν αναζητούν έγκαιρη θεραπεία.

Η ασθένεια του σταφυλοκοκου

Ο σταφυλόκοκκος είναι μια από τις μεγαλύτερες ομάδες βακτηρίων με 40 υποείδη. Με έναν μικρό αριθμό τέτοιων βακτηρίων, το φυσιολογικό ανοσοποιητικό σύστημα θα είναι σε θέση να τα αντιμετωπίσει. Πρόσφατα, ωστόσο, έχουν εμφανιστεί πολλά στελέχη που είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά.

Σύφιλη

Η σύφιλη έχει συμπεριληφθεί σε αυτή τη λίστα γιατί θεωρείται μια από τις πιο εξουθενωτική και δύσκολα διαγνώσιμες ασθένειες. Ωστόσο, η σύφιλη αντιμετωπίζεται εύκολα στο πρώτο και στο δεύτερο στάδιο. Στο τρίτο στάδιο, η θεραπεία είναι αρκετά προβληματική, καθώς τα βακτήρια εισέρχονται στον εγκέφαλο.

Πνευμονιόκοκκος

Αυτό το βακτήριο είναι υπεύθυνο για πολυάριθμες περιπτώσεις πνευμονίας παγκοσμίως και είναι επίσης η κύρια αιτία βακτηριακής μηνιγγίτιδας.

Φυματίωση

Η φυματίωση μαστίζει τον κόσμο εδώ και αιώνες. Το 2007, υπήρχαν 13,7 εκατομμύρια χρόνια ασθενείς, 9,3 εκατομμύρια νέοι ασθενείς και 1,8 εκατομμύρια περιπτώσεις παρ’ ολίγον θανάτου παγκοσμίως. Τα μολυσμένα άτομα ζουν κυρίως σε αναπτυσσόμενες χώρες. Έχει διαπιστωθεί ότι η ασθένεια βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση σε ένα άτομο για μεγάλο χρονικό διάστημα πριν ενεργοποιηθεί.

coli

Τα ιογενή στελέχη του E. coli μπορούν να προκαλέσουν γαστρεντερίτιδα, λοιμώξεις ουροποιητικού συστήματος, μηνιγγίτιδα. Σε πιο σπάνιες περιπτώσεις, λοιμώδη στελέχη είναι επίσης υπεύθυνα για το αιμολυτικό ουραιμικό σύνδρομο (HUS), την περιτονίτιδα, τη μαστίτιδα, τη σήψη και την αρνητική κατά Gram πνευμονία. Το E. coli αντιμετωπίζεται καλά με αντιβιοτικά, αλλά επίσης γρήγορα γίνεται ανθεκτικό σε μια τέτοια θεραπεία.

Η σειρά «10 γεγονότα για...» συνεχίζει το άρθρο του Ph.D. biol. επιστήμες, επικεφαλής. Εργαστήριο ιών μικροοργανισμών του Ινστιτούτου Μικροβιολογίας της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών. S. N. Vinogradsky Αντρέι Λετάροφ.

1. Οι πρώτες θεωρίες σχετικά με τη ζωντανή μετάδοση που προκαλεί μεταδοτικές ασθένειες διατυπώθηκαν από διάφορους συγγραφείς της αρχαιότητας και της Αναγέννησης (για παράδειγμα, Τζιρόλαμο Φρακάστορο, 1478-1553) σε σχέση κυρίως με τις ανθρώπινες ασθένειες, ιδιαίτερα την πανώλη και τη χολέρα, που προκάλεσαν καταστροφικές επιδημίες (μια πανδημία πανώλης το 1346-1351 στοίχισε πάνω από 25 εκατομμύρια ζωές - περίπου το ένα τρίτο του πληθυσμού της Ευρώπης). Ωστόσο, το πρώτο περιγραφόμενο παθογόνο βακτήριο ήταν Bacillus anthracis- παθογόνο άνθρακας, μια ασθένεια που προσβάλλει κυρίως τα ζώα και μόνο περιστασιακά μεταδίδεται στον άνθρωπο.
   Αυτό το μικρόβιο απομονώθηκε και μελετήθηκε Ρόμπερτ Κοχτο 1876. Εκτός από το ίδιο το γεγονός της βακτηριακής αιτιολογίας του άνθρακα, κατά τη διάρκεια αυτής της εργασίας, ο Koch ανακάλυψε την ικανότητα ορισμένων βακτηρίων να σχηματίζουν ενδοσπόρια - σώματα ηρεμίας που είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στις δυσμενείς επιπτώσεις, συμπεριλαμβανομένου του βραχυπρόθεσμου βρασμού, και ικανά να αναπτύσσεται σε φυσιολογικά φυτικά κύτταρα των αντίστοιχων βακτηρίων σε ευνοϊκό περιβάλλον (ταυτόχρονα με τον Koch, τα σπόρια περιγράφονται στον πρώην δάσκαλό του Φέρντιναντ Κον, που εργάστηκε σε ένα στενό, αλλά απόλυτα ασφαλές μικρόβιο - ένα ραβδί σανού, Bacillus subtilis).

   

2. Εφευρέθηκε ο πρώτος αξιόπιστος τρόπος για την καταπολέμηση των λοιμώξεων, συμπεριλαμβανομένων των βακτηριακών Λουί Παστέρκαι τους συναδέλφους του στα τέλη του 19ου αιώνα. Αυτό είναι εμβολιασμός. Και παρόλο που το πιο διάσημο επίτευγμα του Παστέρ σε αυτόν τον τομέα είναι ο εμβολιασμός κατά της λύσσας (μια ιογενής νόσος), τα πρώτα εμβόλια προτάθηκαν κατά της χολέρας του κοτόπουλου και του άνθρακα και χρησιμοποιήθηκαν για κτηνιατρικούς σκοπούς. Είναι ενδιαφέρον ότι την ίδια στιγμή, οι πρώτες σοβαρές επιτυχίες στη μείωση της θνησιμότητας από βακτηριακές λοιμώξειςεπιτεύχθηκαν υπό την επίδραση άλλων έργων του Παστέρ - σχετικά με τη σήψη και τις ασθένειες του μεταξοσκώληκα.
   Αυτές οι μελέτες ενέπνευσαν τον Άγγλο χειρουργό Τζόζεφ Λίστερσχετικά με την εισαγωγή ασηψίας και αντισηψίας κατά τη διάρκεια χειρουργικές επεμβάσεις, με αποτέλεσμα να καταστεί δυνατή η δραματική αύξηση της επιβίωσης των ασθενών μετά από επιτυχείς παρεμβάσεις. Ταυτόχρονα, η πρακτική υγιεινής με συνηθισμένες ιατρικές διαδικασίες δεν ριζώθηκε για πολύ καιρό. Ναι, ο Δρ. Ignaz Semmelweis(1818-1861) κατάφερε να μειώσει δραστικά τη φρικτή (το 1846 - 18-50%!) θνησιμότητα γυναικών από επιλόχειο πυρετό σε ένα από τα μαιευτικά τμήματα ενός νοσοκομείου στη Βιέννη, απαιτώντας από τους γιατρούς να απολυμάνουν τα χέρια τους πριν εξετάσουν τους ασθενείς. Αλλά το 1850, αναγκάστηκε να εγκαταλείψει την Αυστρία υπό την πίεση των συναδέλφων του, οι οποίοι δεν ήθελαν να παραδεχτούν ότι πολλοί από τους θανάτους των ασθενών τους προκλήθηκαν από την κοινότοπη απροθυμία των γιατρών να πλύνουν τα χέρια τους.

   

3. Η συντριπτική πλειοψηφία των μικροβίων που μας περιβάλλουν δεν είναι ικανά να προκαλέσουν ασθένειες (μη παθογόνες). Τα παθογόνα είδη έχουν ένα ορισμένο σύνολο μοριακών προσαρμογών - παράγοντες παθογένειας που τους επιτρέπουν να διεισδύσουν επιτυχώς στο σώμα και να υπάρχουν σε αυτό περισσότερο ή λιγότερο. πολύς καιρόςαποφεύγοντας την καταστροφή ανοσοποιητικό σύστημα. Οι παράγοντες παθογένειας μπορεί να περιλαμβάνουν βλεννογόνους (κάψουλες) βακτηριακών κυττάρων, πρωτεΐνες προσκόλλησης σε ιστούς ξενιστή και πρωτεΐνες βακτηριακής επιφάνειας που δεσμεύουν τις πρωτεΐνες του αίματος και έτσι καλύπτουν το παθογόνο από κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος.
   Επίσης, μεταξύ των παραγόντων παθογένειας υπάρχουν συστήματα μοριακής έκκρισης που επιτρέπουν στα βακτήρια να εγχύσουν μερικές από τις πρωτεΐνες τους στα κύτταρα του μακροοργανισμού προκειμένου να συμπεριφέρονται με τρόπο βολικό για το παθογόνο, για παράδειγμα, να απορροφήσει το κύτταρο του (μετά την το μικρόβιο πολλαπλασιάζεται εσωτερικό περιβάλλονκύτταρα ενός μακροοργανισμού, όπως, για παράδειγμα, ο αιτιολογικός παράγοντας της δυσεντερίας) και πολλές άλλες προσαρμογές. Ωστόσο, όταν εισέρχεται σε ένα εξασθενημένο σώμα ή/και κατεστραμμένα όργανα και ιστούς, πολλοί τύποι βακτηρίων είναι απολύτως ασφαλείς για υγιείς ανθρώπουςκαι τα ζώα μπορούν επίσης να προκαλέσουν ασθένειες. Για παράδειγμα, Pseudomonas aeruginosa ( Pseudomonas aeruginosa) - ένας πολύ επικίνδυνος αιτιολογικός παράγοντας νοσοκομειακών, χειρουργικών και ορισμένων άλλων λοιμώξεων - στη φύση ζει κυρίως σε υδάτινα σώματα και δεν αποτελεί ιδιαίτερο κίνδυνο για τους λουόμενους ή τους καταναλωτές νερού.

   

Τα βακτήρια είναι η αρχαιότερη ομάδα οργανισμών που υπάρχουν σήμερα στη Γη. Τα πρώτα βακτήρια εμφανίστηκαν πιθανώς πριν από περισσότερα από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια και για σχεδόν ένα δισεκατομμύριο χρόνια ήταν τα μόνα ζωντανά πλάσματα στον πλανήτη μας. Δεδομένου ότι αυτοί ήταν οι πρώτοι εκπρόσωποι της άγριας ζωής, το σώμα τους είχε μια πρωτόγονη δομή.

Με τον καιρό, η δομή τους έγινε πιο περίπλοκη, αλλά ακόμη και σήμερα τα βακτήρια θεωρούνται οι πιο πρωτόγονοι μονοκύτταροι οργανισμοί. Είναι ενδιαφέρον ότι ορισμένα βακτήρια διατηρούν ακόμη τα πρωτόγονα χαρακτηριστικά των αρχαίων προγόνων τους. Αυτό παρατηρείται σε βακτήρια που ζουν σε θερμές πηγές θείου και ανοξικές λάσπες στον πυθμένα των δεξαμενών.

Τα περισσότερα βακτήρια είναι άχρωμα. Μόνο μερικά είναι χρωματισμένα μωβ ή πράσινο χρώμα. Όμως οι αποικίες πολλών βακτηρίων έχουν έντονο χρώμα, το οποίο οφείλεται στην απελευθέρωση μιας έγχρωμης ουσίας στο περιβάλλον ή στη μελάγχρωση των κυττάρων.

Ο ανακαλυπτής του κόσμου των βακτηρίων ήταν ο Anthony Leeuwenhoek, ένας Ολλανδός φυσιοδίφης του 17ου αιώνα, ο οποίος δημιούργησε για πρώτη φορά ένα τέλειο μικροσκόπιο μεγεθυντικού φακού που μεγεθύνει αντικείμενα 160-270 φορές.

Τα βακτήρια ταξινομούνται ως προκαρυωτικά και χωρίζονται σε ένα ξεχωριστό βασίλειο - Βακτήρια.

το σχήμα του σώματος

Τα βακτήρια είναι πολυάριθμοι και διαφορετικοί οργανισμοί. Διαφέρουν ως προς τη μορφή.

όνομα βακτηρίου	Σχήμα βακτηρίων	Εικόνα βακτηρίων
κόκκοι		σφαιρικός
Βακίλλος		σε σχήμα ράβδου
Vibrio		καμπύλο κόμμα
Spirillum		Σπειροειδής
στρεπτόκοκκους		Αλυσίδα από κόκκους
Σταφυλόκοκκοι		Συστάδες κόκκων
διπλόκοκκοι		Δύο στρογγυλά βακτήρια περικλείονται σε μια γλοιώδη κάψουλα

Τρόποι μεταφοράς

Μεταξύ των βακτηρίων υπάρχουν κινητές και ακίνητες μορφές. Τα κινητά κινούνται μέσω συστολών που μοιάζουν με κύμα ή με τη βοήθεια μαστιγίων (στριμμένα ελικοειδή νήματα), τα οποία αποτελούνται από μια ειδική πρωτεΐνη μαστιγών. Μπορεί να υπάρχουν ένα ή περισσότερα μαστίγια. Εντοπίζονται σε ορισμένα βακτήρια στο ένα άκρο του κυττάρου, σε άλλα - σε δύο ή σε ολόκληρη την επιφάνεια.

Αλλά η κίνηση είναι επίσης εγγενής σε πολλά άλλα βακτήρια που δεν έχουν μαστίγια. Έτσι, τα βακτήρια που καλύπτονται με βλέννα στο εξωτερικό είναι ικανά να ολισθαίνουν.

Μερικά βακτήρια του νερού και του εδάφους χωρίς μαστίγια έχουν κενοτόπια αερίου στο κυτταρόπλασμα. Μπορεί να υπάρχουν 40-60 κενοτόπια σε ένα κύτταρο. Κάθε ένα από αυτά είναι γεμάτο με αέριο (πιθανώς άζωτο). Ρυθμίζοντας την ποσότητα αερίου στα κενοτόπια, τα υδρόβια βακτήρια μπορούν να βυθιστούν στη στήλη του νερού ή να ανέβουν στην επιφάνειά του, ενώ τα βακτήρια του εδάφους μπορούν να κινηθούν στα τριχοειδή του εδάφους.

Βιότοπο

Λόγω της απλότητας της οργάνωσης και του ανεπιτήδευτου, τα βακτήρια είναι ευρέως διαδεδομένα στη φύση. Τα βακτήρια βρίσκονται παντού: σε μια σταγόνα ακόμα και του πιο καθαρού νερού πηγής, σε κόκκους εδάφους, στον αέρα, σε βράχους, σε πολικά χιόνια, άμμο της ερήμου, στον πυθμένα του ωκεανού, σε λάδι που εξάγεται από μεγάλα βάθη, ακόμη και σε ζεστό νερό πηγής με θερμοκρασία περίπου 80ºС. Ζουν σε φυτά, φρούτα, σε διάφορα ζώα και στον άνθρωπο στα έντερα, στοματική κοιλότητα, στα άκρα, στην επιφάνεια του σώματος.

Τα βακτήρια είναι τα μικρότερα και πολυάριθμα ζωντανά όντα. Λόγω του μικρού τους μεγέθους διεισδύουν εύκολα σε τυχόν ρωγμές, ρωγμές, πόρους. Πολύ ανθεκτικό και προσαρμόσιμο διαφορετικές συνθήκεςύπαρξη. Ανέχονται το στέγνωμα, το υπερβολικό κρύο, τη θέρμανση έως τους 90ºС, χωρίς να χάνουν τη βιωσιμότητα.

Πρακτικά δεν υπάρχει μέρος στη Γη όπου δεν θα βρίσκονταν βακτήρια, αλλά σε διαφορετικές ποσότητες. Οι συνθήκες διαβίωσης των βακτηρίων ποικίλλουν. Μερικοί από αυτούς χρειάζονται οξυγόνο αέρα, άλλοι δεν το χρειάζονται και είναι σε θέση να ζουν σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο.

Στον αέρα: βακτήρια ανεβαίνουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα έως και 30 km. κι αλλα.

Ειδικά πολλά από αυτά στο έδαφος. Ένα γραμμάριο χώματος μπορεί να περιέχει εκατοντάδες εκατομμύρια βακτήρια.

Στο νερό: στα επιφανειακά νερά στρώματα ανοιχτών δεξαμενών. Τα ωφέλιμα υδρόβια βακτήρια ανοργανοποιούν τα οργανικά υπολείμματα.

Σε ζωντανούς οργανισμούς: παθογόνα βακτήρια εισέρχονται στο σώμα από το εξωτερικό περιβάλλον, αλλά μόνο υπό ευνοϊκές συνθήκες προκαλούν ασθένειες. Η συμβιωτική ζει στα πεπτικά όργανα, βοηθώντας στη διάσπαση και την αφομοίωση των τροφίμων, στη σύνθεση βιταμινών.

Εξωτερική δομή

Το βακτηριακό κύτταρο είναι ντυμένο με ένα ειδικό πυκνό κέλυφος - το κυτταρικό τοίχωμα, το οποίο εκτελεί προστατευτικές και υποστηρικτικές λειτουργίες και επίσης δίνει στο βακτήριο ένα μόνιμο, χαρακτηριστικό σχήμα. Το κυτταρικό τοίχωμα ενός βακτηρίου μοιάζει με το κέλυφος ενός φυτικού κυττάρου. Είναι διαπερατό: μέσω αυτού, τα θρεπτικά συστατικά περνούν ελεύθερα στο κύτταρο και τα μεταβολικά προϊόντα βγαίνουν στο περιβάλλον. Συχνά τελειώνει κυτταρικό τοίχωματα βακτήρια παράγουν ένα επιπλέον προστατευτικό στρώμα βλέννας - μια κάψουλα. Το πάχος της κάψουλας μπορεί να είναι πολλές φορές μεγαλύτερο από τη διάμετρο της ίδιας της κυψέλης, αλλά μπορεί να είναι πολύ μικρό. Η κάψουλα δεν είναι υποχρεωτικό μέρος του κυττάρου, σχηματίζεται ανάλογα με τις συνθήκες στις οποίες εισέρχονται τα βακτήρια. Αποτρέπει την ξήρανση των βακτηρίων.

Στην επιφάνεια ορισμένων βακτηρίων υπάρχουν μακριά μαστίγια (ένα, δύο ή πολλά) ή κοντές λεπτές λάχνες. Το μήκος των μαστιγίων μπορεί να είναι πολλές φορές μεγαλύτερο από το μέγεθος του σώματος του βακτηρίου. Τα βακτήρια κινούνται με τη βοήθεια μαστιγίων και λαχνών.

Εσωτερική δομή

Μέσα στο βακτηριακό κύτταρο υπάρχει ένα πυκνό ακίνητο κυτταρόπλασμα. Έχει δομή σε στρώματα, δεν υπάρχουν κενοτόπια, επομένως διάφορες πρωτεΐνες (ένζυμα) και αποθεματικά θρεπτικά συστατικά βρίσκονται στην ίδια την ουσία του κυτταροπλάσματος. Τα βακτηριακά κύτταρα δεν έχουν πυρήνα. Στο κεντρικό τμήμα των κυττάρων τους συγκεντρώνεται μια ουσία που μεταφέρει κληρονομικές πληροφορίες. Βακτήρια, - νουκλεϊκό οξύ - DNA. Αλλά αυτή η ουσία δεν πλαισιώνεται στον πυρήνα.

Η εσωτερική οργάνωση ενός βακτηριακού κυττάρου είναι πολύπλοκη και έχει τα δικά της ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Το κυτταρόπλασμα διαχωρίζεται από το κυτταρικό τοίχωμα με την κυτταροπλασματική μεμβράνη. Στο κυτταρόπλασμα, η κύρια ουσία, ή μήτρα, ριβοσώματα και μια μικρή ποσότητα δομές μεμβράνης, εκτελώντας μια ποικιλία λειτουργιών (ανάλογα μιτοχονδρίων, ενδοπλασματικό δίκτυο, συσκευή Golgi). Το κυτταρόπλασμα των βακτηριακών κυττάρων περιέχει συχνά κόκκους διαφόρων σχημάτων και μεγεθών. Οι κόκκοι μπορεί να αποτελούνται από ενώσεις που χρησιμεύουν ως πηγή ενέργειας και άνθρακα. Σταγονίδια λίπους βρίσκονται επίσης στο βακτηριακό κύτταρο.

Στο κεντρικό τμήμα του κυττάρου, η πυρηνική ουσία, το DNA, εντοπίζεται, δεν διαχωρίζεται από το κυτταρόπλασμα με μεμβράνη. Αυτό είναι ένα ανάλογο του πυρήνα - το νουκλεοειδές. Το νουκλεοειδές δεν έχει μεμβράνη, πυρήνα και σύνολο χρωμοσωμάτων.

Μέθοδοι διατροφής

Παρατηρούνται βακτήρια διαφορετικοί τρόποιθρέψη. Μεταξύ αυτών είναι τα αυτότροφα και τα ετερότροφα. Τα αυτότροφα είναι οργανισμοί που μπορούν να σχηματίσουν ανεξάρτητα οργανικές ουσίες για τη διατροφή τους.

Τα φυτά χρειάζονται άζωτο, αλλά τα ίδια δεν μπορούν να απορροφήσουν άζωτο από τον αέρα. Ορισμένα βακτήρια συνδυάζουν μόρια αζώτου στον αέρα με άλλα μόρια, με αποτέλεσμα ουσίες που είναι διαθέσιμες στα φυτά.

Αυτά τα βακτήρια εγκαθίστανται στα κύτταρα των νεαρών ριζών, γεγονός που οδηγεί στο σχηματισμό πάχυνσης στις ρίζες, που ονομάζονται οζίδια. Τέτοιοι όζοι σχηματίζονται στις ρίζες των φυτών της οικογένειας των ψυχανθών και ορισμένων άλλων φυτών.

Οι ρίζες παρέχουν στα βακτήρια υδατάνθρακες και τα βακτήρια δίνουν στις ρίζες ουσίες που περιέχουν άζωτο που μπορούν να προσληφθούν από το φυτό. Η σχέση τους είναι αμοιβαία επωφελής.

Οι ρίζες των φυτών εκκρίνουν πολλές οργανικές ουσίες (σάκχαρα, αμινοξέα και άλλες) με τις οποίες τρέφονται τα βακτήρια. Ως εκ τούτου, ειδικά πολλά βακτήρια εγκαθίστανται στο στρώμα του εδάφους που περιβάλλει τις ρίζες. Αυτά τα βακτήρια μετατρέπουν τα νεκρά φυτικά υπολείμματα σε ουσίες διαθέσιμες στο φυτό. Αυτό το στρώμα εδάφους ονομάζεται ριζόσφαιρα.

Υπάρχουν διάφορες υποθέσεις σχετικά με τη διείσδυση βακτηρίων όζων στους ιστούς της ρίζας:

• μέσω βλάβης στον επιδερμικό και φλοιώδη ιστό.
• μέσα από τις τρίχες της ρίζας?
• μόνο μέσω της νεαρής κυτταρικής μεμβράνης.
• λόγω των βακτηρίων συντροφιάς που παράγουν πηκτινολυτικά ένζυμα.
• λόγω διέγερσης της σύνθεσης Β-ινδολυλίου οξικό οξύαπό την τρυπτοφάνη, η οποία υπάρχει πάντα στις ριζικές εκκρίσεις των φυτών.

Η διαδικασία εισαγωγής βακτηρίων όζων στον ιστό της ρίζας αποτελείται από δύο φάσεις:

• μόλυνση των τριχών της ρίζας?
• διαδικασία σχηματισμού οζιδίων.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, το εισβάλλον κύτταρο πολλαπλασιάζεται ενεργά, σχηματίζει τα λεγόμενα νήματα μόλυνσης και ήδη με τη μορφή τέτοιων νημάτων μετακινείται στους φυτικούς ιστούς. Οζώδη βακτήρια που έχουν αναδυθεί από το νήμα μόλυνσης συνεχίζουν να πολλαπλασιάζονται στον ιστό του ξενιστή.

Γεμάτο με ταχέως πολλαπλασιαζόμενα οζώδη βακτηριακά κύτταρα φυτικά κύτταρααρχίζουν να διχάζονται. Η σύνδεση ενός νεαρού όζου με τη ρίζα ενός ψυχανθώδους φυτού πραγματοποιείται χάρη σε αγγειο-ινώδεις δέσμες. Κατά την περίοδο της λειτουργίας, τα οζίδια είναι συνήθως πυκνά. Μέχρι τη στιγμή της εκδήλωσης της βέλτιστης δραστηριότητας, τα οζίδια αποκτούν ροζ χρώμα (λόγω της χρωστικής της λεγοσφαιρίνης). Μόνο εκείνα τα βακτήρια που περιέχουν λεγοσφαιρίνη είναι ικανά να δεσμεύουν το άζωτο.

Τα βακτήρια των όζων δημιουργούν δεκάδες και εκατοντάδες κιλά αζωτούχων λιπασμάτων ανά εκτάριο εδάφους.

Μεταβολισμός

Τα βακτήρια διαφέρουν μεταξύ τους στο μεταβολισμό. Για κάποιους, πηγαίνει με τη συμμετοχή του οξυγόνου, για άλλους - χωρίς τη συμμετοχή του.

Τα περισσότερα βακτήρια τρέφονται με έτοιμες οργανικές ουσίες. Μόνο μερικά από αυτά (γαλαζοπράσινα, ή κυανοβακτήρια) είναι σε θέση να δημιουργήσουν οργανικές ουσίες από ανόργανες. Έπαιξαν σημαντικό ρόλο στη συσσώρευση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της Γης.

Τα βακτήρια απορροφούν ουσίες από το εξωτερικό, σκίζουν τα μόριά τους, συναρμολογούν το κέλυφός τους από αυτά τα μέρη και αναπληρώνουν το περιεχόμενό τους (έτσι αναπτύσσονται) και πετούν τα περιττά μόρια. Το κέλυφος και η μεμβράνη του βακτηρίου του επιτρέπουν να απορροφά μόνο τις σωστές ουσίες.

Εάν το κέλυφος και η μεμβράνη του βακτηρίου ήταν εντελώς αδιαπέραστα, δεν θα εισέρχονταν καμία ουσία στο κύτταρο. Εάν ήταν διαπερατά από όλες τις ουσίες, το περιεχόμενο του κυττάρου θα αναμειγνυόταν με το μέσο - το διάλυμα στο οποίο ζει το βακτήριο. Για την επιβίωση των βακτηρίων, χρειάζεται ένα κέλυφος που επιτρέπει να περάσουν οι απαραίτητες ουσίες, αλλά όχι αυτές που δεν χρειάζονται.

Το βακτήριο απορροφά τα θρεπτικά συστατικά που βρίσκονται κοντά του. Τι συμβαίνει μετά? Εάν μπορεί να κινηθεί ανεξάρτητα (με κίνηση του μαστιγίου ή σπρώχνοντας τη βλέννα προς τα πίσω), τότε κινείται μέχρι να βρει τις απαραίτητες ουσίες.

Εάν δεν μπορεί να κινηθεί, τότε περιμένει έως ότου η διάχυση (η ικανότητα των μορίων μιας ουσίας να διεισδύουν στο πάχος των μορίων μιας άλλης ουσίας) φέρει τα απαραίτητα μόρια σε αυτό.

Τα βακτήρια, μαζί με άλλες ομάδες μικροοργανισμών, επιτελούν τεράστια χημική δουλειά. Μετασχηματίζοντας διάφορες ενώσεις, λαμβάνουν την ενέργεια και τα θρεπτικά συστατικά που είναι απαραίτητα για τη ζωτική τους δραστηριότητα. Οι μεταβολικές διεργασίες, οι τρόποι απόκτησης ενέργειας και η ανάγκη για υλικά για την κατασκευή των ουσιών του σώματός τους στα βακτήρια είναι ποικίλες.

Άλλα βακτήρια ικανοποιούν όλες τις ανάγκες σε άνθρακα που είναι απαραίτητες για τη σύνθεση οργανικών ουσιών του σώματος σε βάρος των ανόργανων ενώσεων. Ονομάζονται αυτότροφοι. Τα αυτοτροφικά βακτήρια είναι σε θέση να συνθέσουν οργανικές ουσίες από ανόργανες. Ανάμεσά τους διακρίνονται:

Χημειοσύνθεση

Η χρήση της ακτινοβολούμενης ενέργειας είναι ο πιο σημαντικός, αλλά όχι ο μόνος τρόπος δημιουργίας οργανικής ύλης από διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Είναι γνωστά βακτήρια που δεν χρησιμοποιούν το ηλιακό φως ως πηγή ενέργειας για μια τέτοια σύνθεση, αλλά την ενέργεια των χημικών δεσμών που εμφανίζονται στα κύτταρα των οργανισμών κατά την οξείδωση ορισμένων ανόργανων ενώσεων - υδρόθειο, θείο, αμμωνία, υδρογόνο, νιτρικό οξύ, σιδηρούχα ενώσεις σίδηρο και μαγγάνιο. Χρησιμοποιούν την οργανική ύλη που σχηματίζεται χρησιμοποιώντας αυτή τη χημική ενέργεια για να χτίσουν τα κύτταρα του σώματός τους. Επομένως, αυτή η διαδικασία ονομάζεται χημειοσύνθεση.

Η πιο σημαντική ομάδα χημειοσυνθετικών μικροοργανισμών είναι τα νιτροποιητικά βακτήρια. Αυτά τα βακτήρια ζουν στο έδαφος και πραγματοποιούν την οξείδωση της αμμωνίας, που σχηματίζεται κατά τη διάσπαση των οργανικών υπολειμμάτων, σε νιτρικό οξύ. Το τελευταίο, αντιδρά με ορυκτές ενώσεις του εδάφους, μετατρέπεται σε άλατα νιτρικού οξέος. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε δύο φάσεις.

Τα βακτήρια του σιδήρου μετατρέπουν το σίδηρο σε οξείδιο. Το σχηματιζόμενο υδροξείδιο του σιδήρου καθιζάνει και σχηματίζει το λεγόμενο βάλτο σιδηρομετάλλευμα.

Ορισμένοι μικροοργανισμοί υπάρχουν λόγω της οξείδωσης του μοριακού υδρογόνου, παρέχοντας έτσι έναν αυτότροφο τρόπο διατροφής.

Χαρακτηριστικό γνώρισμα των βακτηρίων υδρογόνου είναι η ικανότητα μετάβασης σε έναν ετερότροφο τρόπο ζωής όταν παρέχονται με οργανικές ενώσεις και απουσία υδρογόνου.

Έτσι, τα χημειοαυτοτροφικά είναι τυπικά αυτότροφα, αφού συνθέτουν ανεξάρτητα τις απαραίτητες οργανικές ενώσεις από ανόργανες ουσίες και δεν τις παίρνουν έτοιμες από άλλους οργανισμούς, όπως οι ετερότροφοι. Τα χημειοαυτοτροφικά βακτήρια διαφέρουν από τα φωτοτροφικά φυτά ως προς την πλήρη ανεξαρτησία τους από το φως ως πηγή ενέργειας.

βακτηριακή φωτοσύνθεση

Μερικά βακτήρια θείου που περιέχουν χρωστική ουσία (μωβ, πράσινο), που περιέχουν συγκεκριμένες χρωστικές ουσίες - βακτηριοχλωροφύλλες, είναι σε θέση να απορροφούν την ηλιακή ενέργεια, με τη βοήθεια της οποίας το υδρόθειο διασπάται στους οργανισμούς τους και δίνει άτομα υδρογόνου για την αποκατάσταση των αντίστοιχων ενώσεων. Αυτή η διαδικασία έχει πολλά κοινά με τη φωτοσύνθεση και διαφέρει μόνο στο ότι στα μωβ και πράσινα βακτήρια, το υδρόθειο (ενίοτε καρβοξυλικά οξέα) είναι δότης υδρογόνου και στα πράσινα φυτά είναι το νερό. Σε αυτά και σε άλλα, η διάσπαση και η μεταφορά του υδρογόνου πραγματοποιείται λόγω της ενέργειας των απορροφούμενων ηλιακών ακτίνων.

Μια τέτοια βακτηριακή φωτοσύνθεση, η οποία συμβαίνει χωρίς την απελευθέρωση οξυγόνου, ονομάζεται φωτοαναγωγή. Η φωτοαναγωγή του διοξειδίου του άνθρακα σχετίζεται με τη μεταφορά υδρογόνου όχι από νερό, αλλά από υδρόθειο:

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

Η βιολογική σημασία της χημειοσύνθεσης και της βακτηριακής φωτοσύνθεσης σε πλανητική κλίμακα είναι σχετικά μικρή. Μόνο τα χημειοσυνθετικά βακτήρια παίζουν σημαντικό ρόλο στον κύκλο του θείου στη φύση. που απορροφάται πράσινα φυτάμε τη μορφή αλάτων του θειικού οξέος, το θείο ανάγεται και αποτελεί μέρος των μορίων της πρωτεΐνης. Επιπλέον, κατά την καταστροφή νεκρών φυτικών και ζωικών υπολειμμάτων από σήψη βακτήρια, θείο απελευθερώνεται με τη μορφή υδρόθειου, το οποίο οξειδώνεται από βακτήρια θείου σε ελεύθερο θείο (ή θειικό οξύ), το οποίο σχηματίζει θειώδη διαθέσιμα για τα φυτά στο έδαφος. Τα χημειο- και φωτοαυτοτροφικά βακτήρια είναι απαραίτητα στον κύκλο του αζώτου και του θείου.

σπορίωση

Σπόροι σχηματίζονται μέσα στο βακτηριακό κύτταρο. Κατά τη διαδικασία σχηματισμού σπορίων, ένα βακτηριακό κύτταρο υφίσταται μια σειρά βιοχημικών διεργασιών. Η ποσότητα του ελεύθερου νερού σε αυτό μειώνεται, η ενζυματική δραστηριότητα μειώνεται. Αυτό εξασφαλίζει την αντοχή των σπορίων σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες ( υψηλή θερμοκρασία, υψηλή συγκέντρωση αλατιού, ξήρανση κ.λπ.). Ο σχηματισμός σπορίων είναι χαρακτηριστικός μόνο μιας μικρής ομάδας βακτηρίων.

Οι διαφωνίες δεν είναι υποχρεωτικό στάδιο κύκλος ζωήςβακτήρια. Η δημιουργία σπορίων ξεκινά μόνο με την έλλειψη θρεπτικών συστατικών ή τη συσσώρευση μεταβολικών προϊόντων. Τα βακτήρια με τη μορφή σπορίων μπορούν να παραμείνουν αδρανείς για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα βακτηριακά σπόρια αντέχουν τον παρατεταμένο βρασμό και την πολύ μεγάλη κατάψυξη. Όταν προκύψουν ευνοϊκές συνθήκες, η διαμάχη φυτρώνει και γίνεται βιώσιμη. Τα βακτηριακά σπόρια είναι προσαρμογές για επιβίωση σε αντίξοες συνθήκες.

αναπαραγωγή

Τα βακτήρια αναπαράγονται διαιρώντας ένα κύτταρο σε δύο. Έχοντας φτάσει σε ένα ορισμένο μέγεθος, το βακτήριο χωρίζεται σε δύο πανομοιότυπα βακτήρια. Στη συνέχεια, το καθένα από αυτά αρχίζει να τρέφεται, να μεγαλώνει, να διαιρείται και ούτω καθεξής.

Μετά την επιμήκυνση του κυττάρου, σχηματίζεται σταδιακά ένα εγκάρσιο διάφραγμα και στη συνέχεια τα θυγατρικά κύτταρα αποκλίνουν. Σε πολλά βακτήρια, υπό ορισμένες συνθήκες, τα κύτταρα μετά τη διαίρεση παραμένουν συνδεδεμένα σε χαρακτηριστικές ομάδες. Σε αυτή την περίπτωση, ανάλογα με την κατεύθυνση του επιπέδου διαίρεσης και τον αριθμό των διαιρέσεων, διαφορετικές μορφές. Η αναπαραγωγή με εκβλάστηση συμβαίνει σε βακτήρια ως εξαίρεση.

Κάτω από ευνοϊκές συνθήκες, η κυτταρική διαίρεση σε πολλά βακτήρια συμβαίνει κάθε 20-30 λεπτά. Με τόσο γρήγορη αναπαραγωγή, οι απόγονοι ενός βακτηρίου σε 5 ημέρες είναι σε θέση να σχηματίσουν μια μάζα που μπορεί να γεμίσει όλες τις θάλασσες και τους ωκεανούς. Ένας απλός υπολογισμός δείχνει ότι μπορούν να σχηματιστούν 72 γενιές (720.000.000.000.000.000.000 κύτταρα) την ημέρα. Εάν μεταφραστεί σε βάρος - 4720 τόνοι. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει στη φύση, καθώς τα περισσότερα βακτήρια πεθαίνουν γρήγορα υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός, της ξήρανσης, της έλλειψης τροφής, της θέρμανσης έως τους 65-100ºС, ως αποτέλεσμα της πάλης μεταξύ των ειδών κ.λπ.

Το βακτήριο (1), έχοντας απορροφήσει αρκετή τροφή, αυξάνεται σε μέγεθος (2) και αρχίζει να προετοιμάζεται για αναπαραγωγή (κυτταρική διαίρεση). Το DNA του (σε ένα βακτήριο, το μόριο DNA είναι κλειστό σε έναν δακτύλιο) διπλασιάζεται (το βακτήριο παράγει ένα αντίγραφο αυτού του μορίου). Και τα δύο μόρια DNA (3.4) φαίνεται να είναι προσκολλημένα στο βακτηριακό τοίχωμα και, όταν επιμηκύνονται, τα βακτήρια αποκλίνουν στα πλάγια (5.6). Πρώτα, το νουκλεοτίδιο διαιρείται και μετά το κυτταρόπλασμα.

Μετά την απόκλιση δύο μορίων DNA στα βακτήρια, εμφανίζεται μια συστολή, η οποία σταδιακά χωρίζει το σώμα του βακτηρίου σε δύο μέρη, καθένα από τα οποία περιέχει ένα μόριο DNA (7).

Συμβαίνει (στον βάκιλο σανού), δύο βακτήρια κολλάνε μεταξύ τους και σχηματίζεται μια γέφυρα μεταξύ τους (1,2).

Το DNA μεταφέρεται από το ένα βακτήριο στο άλλο μέσω του βραχυκυκλωτήρα (3). Μόλις σε ένα βακτήριο, τα μόρια του DNA συμπλέκονται, κολλάνε μεταξύ τους σε ορισμένα σημεία (4), μετά από τα οποία ανταλλάσσουν τμήματα (5).

Ο ρόλος των βακτηρίων στη φύση

Κυκλοφορία

Βακτήρια - ουσιαστικός σύνδεσμοςο γενικός κύκλος της ύλης στη φύση. Τα φυτά δημιουργούν πολύπλοκες οργανικές ουσίες από διοξείδιο του άνθρακα, νερό και μεταλλικά άλατα του εδάφους. Αυτές οι ουσίες επιστρέφουν στο έδαφος με νεκρούς μύκητες, φυτά και πτώματα ζώων. Τα βακτήρια αποσυνθέτουν πολύπλοκες ουσίες σε απλές, οι οποίες επαναχρησιμοποιούνται από τα φυτά.

Τα βακτήρια καταστρέφουν τη σύνθετη οργανική ύλη νεκρών φυτών και πτωμάτων ζώων, εκκρίσεις ζωντανών οργανισμών και διάφορα απόβλητα. Τρέφονται με αυτές τις οργανικές ουσίες, τα σαπροφυτικά βακτήρια αποσύνθεσης τα μετατρέπουν σε χούμο. Αυτοί είναι το είδος των τακτοποιών του πλανήτη μας. Έτσι, τα βακτήρια συμμετέχουν ενεργά στον κύκλο των ουσιών στη φύση.

σχηματισμός εδάφους

Δεδομένου ότι τα βακτήρια είναι σχεδόν πανταχού παρόντα και εμφανίζονται σε μεγάλους αριθμούς, καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό διάφορες διαδικασίεςπου συμβαίνουν στη φύση. Το φθινόπωρο, τα φύλλα των δέντρων και των θάμνων πέφτουν, οι βλαστοί από το γρασίδι πεθαίνουν, τα παλιά κλαδιά πέφτουν και από καιρό σε καιρό πέφτουν οι κορμοί των γηραιών δέντρων. Όλα αυτά σταδιακά μετατρέπονται σε χούμο. Σε 1 cm 3. Το επιφανειακό στρώμα του δασικού εδάφους περιέχει εκατοντάδες εκατομμύρια σαπροφυτικά βακτήρια του εδάφους πολλών ειδών. Αυτά τα βακτήρια μετατρέπουν το χούμο σε διάφορα μέταλλα που μπορούν να απορροφηθούν από το έδαφος από τις ρίζες των φυτών.

Ορισμένα βακτήρια του εδάφους είναι σε θέση να απορροφούν άζωτο από τον αέρα, χρησιμοποιώντας το σε διαδικασίες ζωής. Αυτά τα βακτήρια που δεσμεύουν το άζωτο ζουν μόνα τους ή κατοικούν στις ρίζες των ψυχανθών φυτών. Έχοντας διεισδύσει στις ρίζες των οσπρίων, αυτά τα βακτήρια προκαλούν την ανάπτυξη των ριζικών κυττάρων και το σχηματισμό οζιδίων σε αυτά.

Αυτά τα βακτήρια απελευθερώνουν ενώσεις αζώτου που χρησιμοποιούν τα φυτά. Τα βακτήρια λαμβάνουν υδατάνθρακες και μεταλλικά άλατα από τα φυτά. Έτσι, υπάρχει στενή σχέση μεταξύ του οσπρίου και των βακτηρίων των οζιδίων, η οποία είναι χρήσιμη τόσο για τον ένα όσο και για τον άλλο οργανισμό. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται συμβίωση.

Χάρη στη συμβίωση τους με τα οζώδη βακτήρια, τα όσπρια εμπλουτίζουν το έδαφος με άζωτο, συμβάλλοντας στην αύξηση των αποδόσεων.

Κατανομή στη φύση

Οι μικροοργανισμοί είναι πανταχού παρόντες. Οι μόνες εξαιρέσεις είναι οι κρατήρες ενεργών ηφαιστείων και οι μικρές περιοχές στα επίκεντρα των πυροδοτούμενων ατομικών βομβών. κανενα απο τα δυο χαμηλές θερμοκρασίεςΗ Ανταρκτική, ούτε πίδακες βρασμού γκέισερ, ούτε κορεσμένα διαλύματα αλατιού σε δεξαμενές αλατιού, ούτε ισχυρή ηλιακή ακτινοβολία κορυφών βουνών, ούτε σοβαρή ακτινοβολία πυρηνικών αντιδραστήρων παρεμβαίνουν στην ύπαρξη και την ανάπτυξη της μικροχλωρίδας. Όλα τα έμβια όντα αλληλεπιδρούν διαρκώς με τους μικροοργανισμούς, αποτελώντας συχνά όχι μόνο τις αποθήκες τους, αλλά και τους διανομείς τους. Οι μικροοργανισμοί είναι οι ιθαγενείς του πλανήτη μας, αναπτύσσοντας ενεργά τα πιο απίστευτα φυσικά υποστρώματα.

Μικροχλωρίδα του εδάφους

Ο αριθμός των βακτηρίων στο έδαφος είναι εξαιρετικά μεγάλος - εκατοντάδες εκατομμύρια και δισεκατομμύρια άτομα σε 1 γραμμάριο. Είναι πολύ πιο άφθονα στο έδαφος παρά στο νερό και τον αέρα. Ο συνολικός αριθμός των βακτηρίων στα εδάφη ποικίλλει. Ο αριθμός των βακτηρίων εξαρτάται από τον τύπο του εδάφους, την κατάστασή τους, το βάθος των στρωμάτων.

Στην επιφάνεια των σωματιδίων του εδάφους, οι μικροοργανισμοί βρίσκονται σε μικρές μικροαποικίες (20-100 κύτταρα η καθεμία). Συχνά αναπτύσσονται σε πάχη θρόμβων οργανικής ύλης, σε ζωντανές και ετοιμοθάνατες ρίζες φυτών, σε λεπτά τριχοειδή αγγεία και εσωτερικά σβώλους.

Η μικροχλωρίδα του εδάφους είναι πολύ διαφορετική. Εδώ βρίσκονται διάφορες φυσιολογικές ομάδες βακτηρίων: σήψη, νιτροποιητικά, αζωτοδεσμευτικά, θειούχα βακτήρια κ.λπ. Ανάμεσά τους υπάρχουν αερόβια και αναερόβια, μορφές σπορίων και μη σπορίων. Η μικροχλωρίδα είναι ένας από τους παράγοντες σχηματισμού του εδάφους.

Η περιοχή ανάπτυξης των μικροοργανισμών στο έδαφος είναι η ζώνη δίπλα στις ρίζες των ζωντανών φυτών. Ονομάζεται ριζόσφαιρα και το σύνολο των μικροοργανισμών που περιέχονται σε αυτό ονομάζεται μικροχλωρίδα της ριζόσφαιρας.

Μικροχλωρίδα δεξαμενών

Νερό - φυσικό περιβάλλονόπου οι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται σε αφθονία. Τα περισσότερα από αυτά εισέρχονται στο νερό από το έδαφος. Ένας παράγοντας που καθορίζει τον αριθμό των βακτηρίων στο νερό, την παρουσία θρεπτικών ουσιών σε αυτό. Τα πιο καθαρά είναι τα νερά των αρτεσιανών πηγαδιών και πηγών. Οι ανοιχτές δεξαμενές και τα ποτάμια είναι πολύ πλούσια σε βακτήρια. Ο μεγαλύτερος αριθμός βακτηρίων βρίσκεται στα επιφανειακά στρώματα του νερού, πιο κοντά στην ακτή. Με την αύξηση της απόστασης από την ακτή και το αυξανόμενο βάθος, ο αριθμός των βακτηρίων μειώνεται.

Το καθαρό νερό περιέχει 100-200 βακτήρια ανά 1 ml, ενώ το μολυσμένο νερό περιέχει 100-300 χιλιάδες ή περισσότερα. Υπάρχουν πολλά βακτήρια στην λάσπη του πυθμένα, ειδικά στο επιφανειακό στρώμα, όπου τα βακτήρια σχηματίζουν ένα φιλμ. Υπάρχουν πολλά βακτήρια θείου και σιδήρου σε αυτό το φιλμ, τα οποία οξειδώνουν το υδρόθειο σε θειικό οξύ και έτσι εμποδίζουν τα ψάρια να πεθάνουν. Στη λάσπη υπάρχουν περισσότερες σποριοφόροι μορφές, ενώ στο νερό κυριαρχούν οι μη σποριοφόροι μορφές.

Όσον αφορά τη σύσταση των ειδών, η μικροχλωρίδα του νερού είναι παρόμοια με τη μικροχλωρίδα του εδάφους, αλλά εντοπίζονται και συγκεκριμένες μορφές. Καταστρέφοντας διάφορα απόβλητα που έχουν πέσει στο νερό, οι μικροοργανισμοί πραγματοποιούν σταδιακά τον λεγόμενο βιολογικό καθαρισμό του νερού.

Μικροχλωρίδα αέρα

Η μικροχλωρίδα του αέρα είναι λιγότερο πολυάριθμη από τη μικροχλωρίδα του εδάφους και του νερού. Τα βακτήρια αναδύονται στον αέρα με τη σκόνη, μπορούν να μείνουν εκεί για λίγο και στη συνέχεια να εγκατασταθούν στην επιφάνεια της γης και να πεθάνουν από έλλειψη διατροφής ή υπό την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων. Ο αριθμός των μικροοργανισμών στον αέρα εξαρτάται από τη γεωγραφική περιοχή, το έδαφος, την εποχή, τη ρύπανση από σκόνη κ.λπ. Κάθε κηλίδα σκόνης είναι φορέας μικροοργανισμών. Τα περισσότερα βακτήρια στον αέρα πάνω από τις βιομηχανικές επιχειρήσεις. Ο αέρας στην ύπαιθρο είναι πιο καθαρός. Ο πιο καθαρός αέρας είναι πάνω από δάση, βουνά, χιονισμένους χώρους. Τα ανώτερα στρώματα του αέρα περιέχουν λιγότερα μικρόβια. Στη μικροχλωρίδα του αέρα υπάρχουν πολλά βακτήρια με χρώμα και σπόρια που είναι πιο ανθεκτικά από άλλα στις υπεριώδεις ακτίνες.

Μικροχλωρίδα του ανθρώπινου σώματος

Το σώμα ενός ατόμου, ακόμη και ενός απολύτως υγιούς, είναι πάντα φορέας μικροχλωρίδας. Όταν το ανθρώπινο σώμα έρχεται σε επαφή με τον αέρα και το έδαφος, μια ποικιλία μικροοργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των παθογόνων (βάκιλλοι τετάνου, αέρια γάγγραινα κ.λπ.), εγκαθίστανται στα ρούχα και στο δέρμα. Τα εκτεθειμένα μέρη του ανθρώπινου σώματος είναι πιο συχνά μολυσμένα. Στα χέρια βρίσκονται coli, σταφυλόκοκκοι. Υπάρχουν πάνω από 100 είδη μικροβίων στη στοματική κοιλότητα. Το στόμα, με τη θερμοκρασία, την υγρασία, τα υπολείμματα θρεπτικών ουσιών, αποτελεί εξαιρετικό περιβάλλον για την ανάπτυξη μικροοργανισμών.

Το στομάχι έχει μια όξινη αντίδραση, έτσι το μεγαλύτερο μέρος των μικροοργανισμών σε αυτό πεθαίνει. Ξεκινώντας με το λεπτό έντεροη αντίδραση γίνεται αλκαλική, δηλ. ευνοϊκό για τα μικρόβια. Η μικροχλωρίδα στο παχύ έντερο είναι πολύ διαφορετική. Κάθε ενήλικας εκκρίνει περίπου 18 δισεκατομμύρια βακτήρια καθημερινά με τα περιττώματα, δηλ. περισσότερα άτομα παρά άτομα στον κόσμο.

Εσωτερικά όργανα που δεν συνδέονται με το εξωτερικό περιβάλλον (εγκέφαλος, καρδιά, ήπαρ, Κύστηκ.λπ.), είναι συνήθως απαλλαγμένα από μικρόβια. Τα μικρόβια εισέρχονται σε αυτά τα όργανα μόνο κατά τη διάρκεια ασθένειας.

Βακτήρια στην ποδηλασία

Οι μικροοργανισμοί γενικά και τα βακτήρια ειδικότερα παίζουν σημαντικό ρόλο στους βιολογικά σημαντικούς κύκλους της ύλης στη Γη, πραγματοποιώντας χημικούς μετασχηματισμούς που είναι εντελώς απρόσιτοι ούτε για τα φυτά ούτε για τα ζώα. Διάφορα στάδια του κύκλου των στοιχείων πραγματοποιούνται από τους οργανισμούς διαφορετικού τύπου. Η ύπαρξη κάθε ξεχωριστής ομάδας οργανισμών εξαρτάται από τον χημικό μετασχηματισμό στοιχείων που πραγματοποιείται από άλλες ομάδες.

κύκλος αζώτου

Ο κυκλικός μετασχηματισμός των αζωτούχων ενώσεων παίζει πρωταρχικό ρόλο στην παροχή των απαραίτητων μορφών αζώτου σε διάφορους οργανισμούς της βιόσφαιρας όσον αφορά τις διατροφικές ανάγκες. Πάνω από το 90% της συνολικής δέσμευσης αζώτου οφείλεται στη μεταβολική δραστηριότητα ορισμένων βακτηρίων.

Ο κύκλος του άνθρακα

Η βιολογική μετατροπή του οργανικού άνθρακα σε διοξείδιο του άνθρακα, που συνοδεύεται από τη μείωση του μοριακού οξυγόνου, απαιτεί την κοινή μεταβολική δραστηριότητα διαφόρων μικροοργανισμών. Πολλά αερόβια βακτήρια πραγματοποιούν την πλήρη οξείδωση των οργανικών ουσιών. Υπό αερόβιες συνθήκες, οι οργανικές ενώσεις αρχικά διασπώνται με ζύμωση και τα τελικά προϊόντα της οργανικής ζύμωσης οξειδώνονται περαιτέρω με αναερόβια αναπνοή εάν υπάρχουν ανόργανοι δέκτες υδρογόνου (νιτρικά, θειικά ή CO2).

Κύκλος θείου

Για τους ζωντανούς οργανισμούς, το θείο διατίθεται κυρίως με τη μορφή διαλυτών θειικών αλάτων ή ανηγμένων οργανικών ενώσεων θείου.

Ο κύκλος του σιδήρου

Σε ορισμένες δεξαμενές γλυκού νερού βρίσκονται σε υψηλές συγκεντρώσειςμειωμένα άλατα σιδήρου. Σε τέτοια μέρη, αναπτύσσεται μια συγκεκριμένη βακτηριακή μικροχλωρίδα - βακτήρια σιδήρου, τα οποία οξειδώνουν τον ανηγμένο σίδηρο. Συμμετέχουν στο σχηματισμό μεταλλευμάτων σιδήρου ελών και πηγών νερού πλούσιων σε άλατα σιδήρου.

Τα βακτήρια είναι οι αρχαιότεροι οργανισμοί, που εμφανίστηκαν πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια στην Αρχαία. Για περίπου 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, κυριάρχησαν στη Γη, σχηματίζοντας τη βιόσφαιρα και συμμετείχαν στο σχηματισμό μιας ατμόσφαιρας οξυγόνου.

Τα βακτήρια είναι ένας από τους πιο απλά διατεταγμένους ζωντανούς οργανισμούς (εκτός από ιούς). Πιστεύεται ότι είναι οι πρώτοι οργανισμοί που εμφανίστηκαν στη Γη.

Τεστ με θέμα «Βακτήρια: δομή και ζωτική δραστηριότητα. Ο ρόλος των βακτηρίων στη φύση, ιατρική, γεωργίακαι βιομηχανία» για τις τάξεις 10-11 στην προετοιμασία για τις εξετάσεις. Μάθημα επιλογής.

Καθηγητής βιολογίας MKOU "Kamenskaya δευτεροβάθμιο σχολείο"

1. Τα βακτήρια περιγράφηκαν το 1676:

Α) Ρόμπερτ Χουκ

Β) Γκρέγκορ Μέντελ

Β) Anthony van Leeuwenhoek

Δ) Theodor Schwann

2. Τα μεγέθη των βακτηρίων φτάνουν:

Α) από 0,1 έως 10 μικρά

Β) από 1 έως 10 μικρά

Β) λιγότεροι ιοί

Δ) από 10 έως 150 μικρά

3. Τι δεν είναι χαρακτηριστικό για τα μεσοσώματα:

Α) τα μεσοσώματα είναι εισβολές της πλασματικής μεμβράνης στο κύτταρο

Β) μπορεί να χρησιμεύσει ως θέση για προσκόλληση DNA κατά την αντιγραφή

Β) περιέχουν υδρολυτικά ένζυμα

Δ) τα ένζυμα που εμπλέκονται στις αναπνευστικές διεργασίες εντοπίζονται στην επιφάνειά τους

4. Το κυτταρικό τοίχωμα των βακτηρίων περιέχει:

Α) κυτταρίνη

Β) γλυκογόνο

Β) άμυλο

Δ) μουρεΐνη

5. Ποια λειτουργία δεν είναι χαρακτηριστική για την κάψουλα και τη βλέννα ενός βακτηριακού κυττάρου;

Α) συμμετέχουν στο σχηματισμό αποικιών

Β) σερβίρετε πρόσθετη προστασία

Β) είναι παράγωγα του κυτταρικού τοιχώματος

Δ) βρίσκεται εκτός της πλασματικής μεμβράνης

6. Τα βακτήρια μπορεί να είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά λόγω:

Α) χωρίς πυρήνα

Β) η παρουσία μουρεΐνης

Β) την παρουσία πλασμιδίων

Δ) την ικανότητα σχηματισμού αποικιών

7.Κυκλικό μόριο DNA βακτηρίων:

Α) βρίσκεται στον πυρήνα

Β) περιέχει εσόνια και εξόνια

Β) χωρίς εσώνια

Δ) δεν περιέχει εσώνια ή εξόνια

8. Το 40% της μάζας ενός βακτηρίου μπορεί να είναι ριβοσώματα, αφού

α) Τα βακτήρια πολλαπλασιάζονται με υψηλό ρυθμό

Β) μπορεί να σχηματίσει αποικίες με τη μορφή μπάλες, νήματα, φιλμ.

Β) περιέχουν ένα νουκλεοειδές

Δ) ανθεκτικό στα αντιβιοτικά.

9. Το σχήμα δείχνει:

Α) σταφυλόκοκκοι

Β) στρεπτόκοκκοι

Β) Σαρκίνες

Δ) δονήσεις

10. Τι δεν είναι χαρακτηριστικό για την αναπαραγωγή βακτηρίων:

Α) μεταμόρφωση και σύζευξη

Β) μεταγωγή

Β) σχηματισμός σπορίων

Δ) κυτταρική διαίρεση στα δύο

11. Σύμφωνα με τον τρόπο διατροφής τα βακτήρια είναι:

Α) ετερότροφα και χημειότροφα

Γ) ετερότροφα, φωτότροφα και χημειοτροφικά

Δ) αυτότροφα και μικτότροφα.

12. Χαρακτηριστικά χαρακτηριστικά της σπιρίλας:

Α) είναι οι αιτιολογικοί παράγοντες της σύφιλης

Β) προκαλούν βρουκέλλωση στα ζώα

Γ) δεν βρέθηκαν παθογόνες μορφές

Δ) βακτήρια με τη μορφή κόμματος.

13. Ταίριαξε το όλο και το μέρος

Α) βακτήρια γαλακτικού οξέος

Β) συμβίωση βακτηρίων

Β) παθογόνα

Δ) δεν υπάρχουν τέτοια βακτήρια

14.

Α) έχουν πράσινες χρωστικές βακτηριοχλωροφύλλες

Β) μετατρέπουν το μοριακό άζωτο σε νιτρικά

Γ) είναι σε θέση να οξειδώνουν μοριακά

Δ) χρησιμοποιήστε το ηλιακό φως

Δ) η φωτοσύνθεση γίνεται σε αναερόβιες συνθήκες χωρίς απελευθέρωση οξυγόνου

Ε) οξειδώνουν το σίδηρο σε σίδηρο

1. Φωτότροφα

2. Χημειοτροφικά

15. Είναι αληθείς οι δηλώσεις

1) Η φωτοσύνθεση στα φωτοαυτοτροφικά βακτήρια γίνεται σε αναερόβιες συνθήκες με την απελευθέρωση οξυγόνου.

2) Τα νιτροποιητικά βακτήρια είναι ικανά να οξειδώσουν το αμμώνιο σε νιτρικά.

4) Οι σταφυλόκοκκοι προκαλούν τροφική δηλητηρίαση.

5) Οι διπλόκοκκοι είναι οι αιτιολογικοί παράγοντες της αμυγδαλίτιδας και της οστρακιάς.

6) Τα βακτήρια δεν διαθέτουν τον κυτταροσκελετό, τη συσκευή κυτταρικής διαίρεσης και τα μεμβρανικά οργανίδια που είναι χαρακτηριστικά των ευκαρυωτών.

7) Τα βακτήρια των όζων σταθεροποιούν το μοριακό άζωτο μόνο σε συμβίωση με ψυχανθή φυτά.

8) Σε 1cm 3 Το έδαφος περιέχει έως και 400 χιλιάδες βακτήρια.

9) Οι ρητινώδεις εκκρίσεις των κωνοφόρων έχουν βακτηριοστατική δράση.

10) Τα βακτήρια Symbiont στο ανθρώπινο έντερο συνθέτουν βιταμίνες Β και βιταμίνη Κ.

Απαντήσεις: 1-C, 2-A, 3-C, 4-D, 5-D, 6-C, 7-C, 8-A, 9-B, 10-C, 11-C, 12-C, 13-B;

15. Σωστό: 2,3,4,6,7,10.

Τα βακτήρια είναι ο αρχαιότερος οργανισμός στη γη, καθώς και ο απλούστερος στη δομή του. Αποτελείται από ένα μόνο κύτταρο, το οποίο μπορεί να φανεί και να μελετηθεί μόνο με μικροσκόπιο. χαρακτηριστικό στοιχείοβακτήρια είναι η απουσία πυρήνα, γι' αυτό και τα βακτήρια ταξινομούνται ως προκαρυωτικά.

Ορισμένα είδη σχηματίζουν μικρές ομάδες κυττάρων· τέτοιες ομάδες μπορεί να περιβάλλονται από μια κάψουλα (θηκάρι). Το μέγεθος, το σχήμα και το χρώμα των βακτηρίων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το περιβάλλον.

Ως προς το σχήμα, τα βακτήρια χωρίζονται σε: ραβδοσχήμα (βάκιλλοι), σφαιρικά (κόκκοι) και σπειροειδή (σπιρίλα). Υπάρχουν επίσης τροποποιημένα - κυβικά, σε σχήμα C, σε σχήμα αστεριού. Τα μεγέθη τους κυμαίνονται από 1 έως 10 μικρά. Ξεχωριστοί τύποιτα βακτήρια μπορούν να κινηθούν ενεργά με τη βοήθεια των μαστιγίων. Οι τελευταίες μερικές φορές υπερβαίνουν το μέγεθος του ίδιου του βακτηρίου δύο φορές.

Σχηματίζονται τύποι βακτηρίων

Για την κίνηση, τα βακτήρια χρησιμοποιούν μαστίγια, ο αριθμός των οποίων είναι διαφορετικός - ένα, ένα ζευγάρι, μια δέσμη μαστιγίων. Η θέση των μαστιγίων είναι επίσης διαφορετική - στη μία πλευρά του κελιού, στα πλάγια ή ομοιόμορφα κατανεμημένη σε ολόκληρο το επίπεδο. Επίσης, ένας από τους τρόπους κίνησης θεωρείται η ολίσθηση λόγω της βλέννας που καλύπτεται ο προκαρυωτής. Τα περισσότερα έχουν κενοτόπια μέσα στο κυτταρόπλασμα. Η ρύθμιση της χωρητικότητας του αερίου στα κενοτόπια τα βοηθά να κινούνται προς τα πάνω ή προς τα κάτω στο υγρό, καθώς και να μετακινούνται μέσα από τα κανάλια αέρα του εδάφους.

Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει περισσότερες από 10 χιλιάδες ποικιλίες βακτηρίων, αλλά σύμφωνα με τις υποθέσεις επιστημονικών ερευνητών, υπάρχουν περισσότερα από ένα εκατομμύριο είδη τους στον κόσμο. Τα γενικά χαρακτηριστικά των βακτηρίων καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό του ρόλου τους στη βιόσφαιρα, καθώς και τη μελέτη της δομής, των τύπων και της ταξινόμησης του βακτηριακού βασιλείου.

ενδιαιτήματα

Η απλότητα της δομής και η ταχύτητα προσαρμογής στις περιβαλλοντικές συνθήκες βοήθησαν τα βακτήρια να εξαπλωθούν σε ένα ευρύ φάσμα του πλανήτη μας. Υπάρχουν παντού: νερό, έδαφος, αέρας, ζωντανοί οργανισμοί - όλα αυτά είναι ο πιο αποδεκτός βιότοπος για τους προκαρυώτες.

Βακτήρια έχουν βρεθεί τόσο στο νότιο πόλο όσο και σε θερμοπίδακες. Βρίσκονται στον πυθμένα του ωκεανού, καθώς και στα ανώτερα στρώματα του εναέριου κελύφους της Γης. Τα βακτήρια ζουν παντού, αλλά ο αριθμός τους εξαρτάται από ευνοϊκές συνθήκες. Για παράδειγμα, ένας μεγάλος αριθμός βακτηριακών ειδών ζει σε ανοιχτά υδάτινα σώματα, καθώς και στο έδαφος.

Δομικά χαρακτηριστικά

Ένα βακτηριακό κύτταρο διακρίνεται όχι μόνο από το γεγονός ότι δεν έχει πυρήνα, αλλά και από την απουσία μιτοχονδρίων και πλαστιδίων. Το DNA αυτού του προκαρυώτου βρίσκεται σε μια ειδική πυρηνική ζώνη και έχει τη μορφή νουκλεοειδούς κλειστού σε δακτύλιο. Στα βακτήρια, η κυτταρική δομή αποτελείται από ένα κυτταρικό τοίχωμα, μια κάψουλα, μια μεμβράνη που μοιάζει με κάψουλα, μαστίγια, πυλώνες και μια κυτταροπλασματική μεμβράνη. Εσωτερική δομήδιακρίνουν το κυτταρόπλασμα, τους κόκκους, τα μεσοσώματα, τα ριβοσώματα, τα πλασμίδια, τα εγκλείσματα και τα νουκλεοειδή.

Το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα εκτελεί τη λειτουργία της άμυνας και της υποστήριξης. Οι ουσίες μπορούν να ρέουν ελεύθερα μέσα από αυτό λόγω της διαπερατότητας. Αυτό το κέλυφος περιέχει πηκτίνη και ημικυτταρίνη. Ορισμένα βακτήρια εκκρίνουν μια ειδική βλέννα που μπορεί να βοηθήσει στην προστασία από την ξήρανση. Η βλέννα σχηματίζει μια κάψουλα - έναν πολυσακχαρίτη κατά μήκος χημική σύνθεση. Σε αυτή τη μορφή, το βακτήριο είναι σε θέση να ανεχθεί ακόμη και πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Εκτελεί επίσης άλλες λειτουργίες, για παράδειγμα, να κολλάει σε οποιεσδήποτε επιφάνειες.

Στην επιφάνεια του βακτηριακού κυττάρου υπάρχουν λεπτές πρωτεϊνικές λάχνες - λάχνες. Μπορεί να είναι μεγάλος ο αριθμός τους. Το Pili βοηθά το κύτταρο να μεταφέρει γενετικό υλικό και παρέχει επίσης πρόσφυση σε άλλα κύτταρα.

Κάτω από το επίπεδο του τοιχώματος υπάρχει μια κυτταροπλασματική μεμβράνη τριών στρωμάτων. Εγγυάται τη μεταφορά ουσιών και παίζει επίσης σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό σπορίων.

Το κυτταρόπλασμα των βακτηρίων αποτελείται κατά 75% από νερό. Η σύνθεση του κυτταροπλάσματος:

• ψάρια?
• μεσοσώματα;
• αμινοξέα;
• ένζυμα;
• χρωστικές;
• ζάχαρη;
• κόκκοι και εγκλείσματα.
• νουκλεοειδές.

Ο μεταβολισμός στους προκαρυώτες είναι δυνατός, τόσο με τη συμμετοχή οξυγόνου όσο και χωρίς αυτό. Οι περισσότεροι από αυτούς τρώνε ήδη έτοιμο φαγητό. ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιεςβιολογικής προέλευσης. Πολύ λίγα είδη είναι ικανά να συνθέσουν οργανικές ουσίες από τις ίδιες τις ανόργανες. Πρόκειται για γαλαζοπράσινα βακτήρια και κυανοβακτήρια, τα οποία έπαιξαν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της ατμόσφαιρας και στον κορεσμό της με οξυγόνο.

αναπαραγωγή

Σε συνθήκες ευνοϊκές για αναπαραγωγή, πραγματοποιείται με εκβλάστηση ή βλαστητικά. ασεξουαλική αναπαραγωγήσυμβαίνει με την ακόλουθη σειρά:

1. Το βακτηριακό κύτταρο φτάνει στο μέγιστο όγκο του και περιέχει την απαραίτητη παροχή θρεπτικών συστατικών.
2. Το κελί επιμηκύνεται, εμφανίζεται ένα διαμέρισμα στη μέση.
3. Μέσα στο κύτταρο, λαμβάνει χώρα μια διαίρεση του νουκλεοτιδίου.
4. Το κύριο και το διαχωρισμένο DNA αποκλίνουν.
5. Το κελί χωρίζεται στο μισό.
6. Υπολειμματικός σχηματισμός θυγατρικών κυττάρων.

Με αυτή τη μέθοδο αναπαραγωγής, δεν υπάρχει ανταλλαγή γενετικών πληροφοριών, επομένως όλα τα θυγατρικά κύτταρα θα είναι ακριβές αντίγραφο της μητέρας.

Η διαδικασία αναπαραγωγής βακτηρίων σε αντίξοες συνθήκες είναι πιο ενδιαφέρουσα. Οι επιστήμονες έμαθαν για την ικανότητα των βακτηρίων να αναπαράγονται σεξουαλικά σχετικά πρόσφατα - το 1946. Τα βακτήρια δεν διαιρούνται σε θηλυκά και γεννητικά κύτταρα. Αλλά έχουν διαφορετικό DNA. Δύο τέτοια κύτταρα, όταν πλησιάζουν το ένα το άλλο, σχηματίζουν ένα κανάλι για τη μεταφορά του DNA, συμβαίνει μια ανταλλαγή θέσεων - ανασυνδυασμός. Η διαδικασία είναι αρκετά μεγάλη, αποτέλεσμα της οποίας είναι δύο εντελώς νέα άτομα.

Τα περισσότερα βακτήρια είναι πολύ δύσκολο να τα δει κανείς στο μικροσκόπιο γιατί δεν έχουν το δικό τους χρώμα. Λίγες ποικιλίες είναι μωβ ή πράσινες λόγω της περιεκτικότητάς τους σε βακτηριοχλωροφύλλη και βακτηριοπουρπουρίνη. Αν και αν αναλογιστούμε κάποιες αποικίες βακτηρίων, γίνεται σαφές ότι απελευθερώνουν έγχρωμες ουσίες στο περιβάλλον και αποκτούν έντονο χρώμα. Προκειμένου να μελετηθούν λεπτομερέστερα οι προκαρυώτες, βάφονται.

Ταξινόμηση

Η ταξινόμηση των βακτηρίων μπορεί να βασίζεται σε δείκτες όπως:

• Η μορφή
• τρόπος να ταξιδέψει?
• τρόπος για να πάρετε ενέργεια?
• απόβλητα;
• βαθμό επικινδυνότητας.

Συμβίωσης βακτηρίωνζουν σε συνεργασία με άλλους οργανισμούς.

Βακτήρια σαπρόφυταζουν σε ήδη νεκρούς οργανισμούς, προϊόντα και οργανικά απόβλητα. Συμβάλλουν στις διαδικασίες της αποσύνθεσης και της ζύμωσης.

Η αποσύνθεση καθαρίζει τη φύση από πτώματα και άλλα απόβλητα οργανικής προέλευσης. Χωρίς τη διαδικασία της αποσύνθεσης, δεν θα υπήρχε κύκλος ουσιών στη φύση. Ποιος είναι λοιπόν ο ρόλος των βακτηρίων στον κύκλο της ύλης;

Τα βακτήρια αποσύνθεσης βοηθούν στη διαδικασία διάσπασης πρωτεϊνικών ενώσεων, καθώς και λιπών και άλλων ενώσεων που περιέχουν άζωτο. Μετά από ένα δύσκολο χημική αντίδραση, σπάνε τους δεσμούς μεταξύ των μορίων των οργανικών οργανισμών και αιχμαλωτίζουν τα μόρια της πρωτεΐνης, των αμινοξέων. Διασπώντας, τα μόρια απελευθερώνουν αμμωνία, υδρόθειο και άλλες επιβλαβείς ουσίες. Είναι δηλητηριώδη και μπορούν να προκαλέσουν δηλητηρίαση σε ανθρώπους και ζώα.

Τα βακτήρια αποσύνθεσης πολλαπλασιάζονται γρήγορα σε ευνοϊκές για αυτά συνθήκες. Δεδομένου ότι αυτά δεν είναι μόνο ωφέλιμα βακτήρια, αλλά και επιβλαβή, προκειμένου να αποφευχθεί η πρόωρη αποσύνθεση των προϊόντων, οι άνθρωποι έχουν μάθει να τα επεξεργάζονται: ξηρό, τουρσί, αλάτι, καπνός. Όλες αυτές οι θεραπείες σκοτώνουν τα βακτήρια και εμποδίζουν τον πολλαπλασιασμό τους.

Τα βακτήρια ζύμωσης με τη βοήθεια ενζύμων είναι σε θέση να διασπάσουν τους υδατάνθρακες. Οι άνθρωποι παρατήρησαν αυτή την ικανότητα στην αρχαιότητα και χρησιμοποιούν τέτοια βακτήρια για να παράγουν προϊόντα γαλακτικού οξέος, ξύδια και άλλα προϊόντα διατροφής μέχρι σήμερα.

Τα βακτήρια, που εργάζονται σε συνδυασμό με άλλους οργανισμούς, κάνουν πολύ σημαντική χημική εργασία. Είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζουμε ποιοι τύποι βακτηρίων είναι και ποια οφέλη ή βλάβες επιφέρουν στη φύση.

Σημασία στη φύση και στον άνθρωπο

Έχει ήδη σημειωθεί παραπάνω μεγάλης σημασίαςπολλά είδη βακτηρίων (κατά τη διάρκεια των διαδικασιών αποσύνθεσης και διάφοροι τύποιζύμωση), δηλ. εκπλήρωση ενός υγειονομικού ρόλου στη Γη.

Τα βακτήρια παίζουν επίσης τεράστιο ρόλο στον κύκλο του άνθρακα, του οξυγόνου, του υδρογόνου, του αζώτου, του φωσφόρου, του θείου, του ασβεστίου και άλλων στοιχείων. Πολλοί τύποι βακτηρίων συμβάλλουν στην ενεργό δέσμευση του ατμοσφαιρικού αζώτου και το μετατρέπουν σε οργανική μορφή, συμβάλλοντας στην αύξηση της γονιμότητας του εδάφους. Ειδικά σημασιαέχουν εκείνα τα βακτήρια που αποσυνθέτουν την κυτταρίνη, τα οποία αποτελούν την κύρια πηγή άνθρακα για τη ζωτική δραστηριότητα των μικροοργανισμών του εδάφους.

Τα βακτήρια που μειώνουν τα θειικά εμπλέκονται στο σχηματισμό πετρελαίου και υδρόθειου σε θεραπευτική λάσπη, εδάφη και θάλασσες. Έτσι, το στρώμα του νερού που είναι κορεσμένο με υδρόθειο στη Μαύρη Θάλασσα είναι το αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας των βακτηρίων που μειώνουν τα θειικά. Η δραστηριότητα αυτών των βακτηρίων στα εδάφη οδηγεί στο σχηματισμό σόδας και αλάτωσης με σόδα του εδάφους. Τα βακτήρια που μειώνουν τα θειικά μετατρέπουν τα θρεπτικά συστατικά στα εδάφη φυτείας ρυζιού σε μια μορφή που γίνεται διαθέσιμη στις ρίζες της καλλιέργειας. Αυτά τα βακτήρια μπορούν να προκαλέσουν διάβρωση μεταλλικών υπόγειων και υποβρύχιων κατασκευών.

Χάρη στη ζωτική δραστηριότητα των βακτηρίων, το έδαφος απαλλάσσεται από πολλά προϊόντα και επιβλαβείς οργανισμούςκαι πλούσιο σε πολύτιμα θρεπτικά συστατικά. Τα βακτηριοκτόνα σκευάσματα χρησιμοποιούνται με επιτυχία για την καταπολέμηση πολλών τύπων εντόμων (τρύπας καλαμποκιού κ.λπ.).

Πολλά είδη βακτηρίων χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίεςβιομηχανία για την παραγωγή ακετόνης, αιθυλικής και βουτυλικής αλκοόλης, οξικού οξέος, ενζύμων, ορμονών, βιταμινών, αντιβιοτικών, πρωτεϊνικών και βιταμινών σκευασμάτων κ.λπ.

Χωρίς βακτήρια, είναι αδύνατες οι διαδικασίες για τη βυρσοδεψία δέρματος, το στέγνωμα των φύλλων καπνού, την παραγωγή μεταξιού, καουτσούκ, την επεξεργασία κακάο, καφέ, ούρησης κάνναβης, λιναριού και άλλων φυτών από ίνες, ξινολάχανο, επεξεργασία λυμάτων, έκπλυση μετάλλων κ.λπ.