Особенности строения и размножения бактерий

Царство «Бактерии» состоит из бактерий и сине-зеленых водорослей, общая характеристика которых заключается в малой величине и отсутствии разделенного мембраной от цитоплазмы ядра.

Определение бактерии кратко

Бактерии — это одноклеточные микроорганизмы, которые представляют собой одиночные клетки, не имеющие органелл или истинного ядра.

Бактерии чрезвычайно многочисленны, их общая биомасса на Земле больше, чем всех растений и животных вместе взятых. Они живут в огромных количествах почти в любой среде на Земле, от глубоководных впадин мирового океана до пищеварительного тракта человека.

Бактерии причислены к одноклеточным формам жизни, и называются прокариотами.

Прокариоты являются доминирующими живыми существами на земле, присутствуя, возможно, на протяжении трех четвертей земной истории и адаптировавшись почти ко всем доступным экологическим средам обитания.

Как группа, они демонстрируют чрезвычайно разнообразные метаболические возможности и могут использовать в качестве источника пищи почти любое органические и некоторые неорганические соединения.

Некоторые бактерии могут вызывать заболевания у людей, животных или растений, но большинство из них безвредны и являются полезными экологическими агентами, чья метаболическая деятельность поддерживает высшие формы жизни.

Без прокариотов почва не была бы плодородной, а мертвый органический материал разлагался бы гораздо медленнее.

Некоторые бактерии широко используются в приготовлении пищевых продуктов, химических веществ и медикаментозных препаратов. Исследования взаимоотношений между различными группами бактерий продолжают давать новые представления о происхождении жизни на земле и механизмах эволюции.

Заключение

Огромное разнообразие бактерий, дрожжей и плесени, а также широкий спектр их активности очень важны для жизни на планете в целом и в особенности для человека. Микроорганизмы в почве и воде ответственны за разложение доступных источников питательных веществ до простейших молекул, которые могут поглощаться растениями. Этим они косвенно оказывают услугу и животному царству, включая человека. Человек, кроме того, получает выгоду от микроорганизмов напрямую. Молочнокислые микроорганизмы могут быть, например, использованы для предохранения корма для скота (силоса) от паразитов. Схожий принцип применяется для приготовления определенной пищи, такой как квашеная капуста, зеленые оливки или огурцы. Микроорганизмы играют первостепенную роль в производстве многих молочных продуктов, таких как йогурт, сыр и масло. Отбор правильных видов микроорганизмов – важный фактор в повышении качества этих продуктов. Микроорганизмы, используемые в производстве молочных продуктов, обычно поставляются компаниями, специализирующимися на получении и распространении микроорганизмов в строго контролируемых гигиенических условиях. Микроорганизмы, используемые в молочной промышленности, называются закваской. Закваска – это, например, смесь молочнокислых микроорганизмов, производящих молочную кислоту путем ферментации лактозы молока. Однако важнее всего то, чтобы качество закваски по прибытии на завод поддерживалось благодаря высоким стандартам гигиены, а в дальнейшем при использовании на всех значимых этапах производственной цепи применялась стерильная техника. В связи с этим необходимо отметить, что молоко может содержать следовые количества антибиотиков, попавших в молоко из организма коров, перенесших мастит; наиболее часто встречающийся антибиотик – пенициллин. Несмотря на нормы, в которых указывается, что молоко коров, которых лечили антибиотиками, не должно использоваться на заводе, вы можете столкнуться с достаточно высоким содержанием антибиотиков в молоке из грузовой цистерны, добавленных в молоко, чтобы остановить или замедлить начало действия микроорганизмов. Рис. демонстрирует влияние даже небольших остаточных количеств пенициллина на наиболее распространенные закваски.

Читайте также:  Все о видах и лечении панариция пальца на руке

Zoom Рис.

Эффект пенициллина в молоке на кислотообразование

Сырое молоко обычно обсеменено бактериофагами. Поэтому важно, чтобы молоко, используемое для закваски, обычно обезжиренное молоко, было нагрето до температуры 90 °C в течение 30 минут, чтобы инактивировать содержащиеся в нем фаги. На рис. показано, что происходит, если это не сделано или если молоко повторно обсеменяется фагами впоследствии. Время, необходимое одной «неинфицированной» бактерии для воспроизведения четырех новых бактерии, составляет две генерации. В тот же самый период один фагинфицирует одну бактерию, которая высвобождает 150 новых фагов за время одной генерации. Эти фаги инфицируют 150 новых бактерий, ивследующую генерацию высвобождается уже 22 500 новых фагов. Вот почему закваска, инфицированная фагами, внезапно становится непригодной для использования через короткое время.

Было бы неправильным идеализировать роль микроорганизмов и не упомянутьтот факт, что некоторые из них – патогенные микроорганизмы – являются злейшими врагами человечества. В связи с использованием антибиотиков угроза человечеству становится все более и более серьезной. Некоторые патогены в настоящее время резистентны ко всем существующим антибиотикам. Необходимо напомнить, что без многих полезных микроорганизмов жизнь для человека и многих других живых существ была бы невозможна. В большинстве стран правительства издали законы,требующие пастеризации промышленно произведенного молока для широкого потребления. Обычное сочетание времени/температуры для пастеризации – 72 °C в течение 15–20 с. При этом уничтожаются все патогены. Чтобы избежать повторного обсеменения, необходимо прежде всего строго соблюдать правила гигиены. 

Zoom Рис.

Рост бактерий в закваске и фагов, влияние на инфицированную культуру закваски.

Значение бактерий

❖ Положительное значение: ■ они участвуют в круговороте веществ и являются конечным звеном всех цепей питания; ■ являются редуцентами в биогеоценозе (разлагают и минерализуют экскременты и органические остатки); ■ участвуют в процессе почвообразования; ■ служат источником азота для бобовых растений; ■ принимают участие в образовании торфа, каменного угля, железной руды, других полезных ископаемых; ■ участвуют в биохимических процессах пищеварения животных и человека; ■ применяются в пищевой промышленности (для консервирования, получения молочнокислых продуктов и т.д.); ■ используются в микробиологической и химической промышленности (для получения спиртов, ацетона, сахаров, органических кислот и других химических соединений), ■ используются в фармацевтической промышленности для получения антибиотиков, вакцин, витаминов, аминокислот, ферментов и других биологически активных веществ; ■ применяются в процессах обработки льна, дубления кож и т.д.; ■ являются удобным объектом для генной инженерии; ■ применяются для борьбы с вредителями сельского хозяйства.

❖ Отрицательное значение: ■ многие виды бактерий (болезнетворные, или патогенные, бактерии) паразитируют на растениях, животных и человеке, вызывая их инфекционные заболевания; ■ сапротрофные бактерии гниения и брожения вызывают гниение и порчу продуктов питания.

Периодичность размножения

Жизненный цикл бактерий разделяется на несколько фаз:

  1. Исходная или лаг-фаза. Продолжается от посева до роста. Длительность — 1-2 часа.
  2. Интенсивный рост. Продолжается до 2 часов.
  3. Логарифмическая фаза. Пик увеличения популяции, который длится 5-6 часов.
  4. Спад размножения. Истощается питательная среда, клетки погибают. Длится 2 часа.
  5. Стационарная фаза. Количество погибших и живых бактерий становится равным. Срок — 2 часа.
  6. Ускорение гибели клеток. 3 часа.
  7. Фаза логарифмической гибели. Скорость гибели становится постоянной, продолжается около 5 часов.
  8. Снижение скорости отмирания. Последняя стадия цикла, при которой живые клетки переходят в спокойное состояние.

Как размножаются настоящие бактерии

Размножение всех видов прокариотов происходит в основном делением, с последующим ростом до исходной величины. Достигая определенного размера, взрослый микроорганизм распадается на две части.

Реже воспроизведение себе подобных одноклеточных выполняется почкованием и коньюгацией. При почковании на материнском микроорганизме вырастает до четырех новых клеток, с последующим отмиранием взрослой части.

Как размножаются настоящие бактерии

Коньюгация считается простейшим половым процессом у одноклеточных. Чаще таким способом размножаются бактерии, обитающие в животных организмах.

Откуда появляется пылевая аллергия

Аллергии — это результат постоянной стерилизации. Жилища людей становятся всё комфортабельнее – герметичные пластиковые окна, кондиционеры, фильтры для воды, посудомоечные машины — способствуют возникновению патогенной микрофлоры. Синтетические строительные материалы, химические бытовые моющие средства, ферментированная (обработанная) пища и проч., приводит постепенно к накоплению в организме вредных веществ (токсинов), ослаблению иммунитета – естественной защитной функции организма. Поэтому как следствие появляются различного рода непереносимости (всевозможные аллергии).

Клещевую аллергию у детей может провоцировать и не долеченный хронический воспалительный процесс в бронхах, который иногда путают с бронхиальной астмой, при котором назначается совершенно другое лечение.

Схожесть сапрофитов с бактериями паразитами

Поскольку по своей природе эти виды достаточно сложно отличить, то возникла следующая классификация:

Читайте также:  Когда необходим мазок из зева на микрофлору?

Факультативные сапрофиты

Их можно назвать полупаразитами или условными сапротрофами. Сюда относятся микроорганизмы, которые могут существовать без питательной среды с живыми клетками. В некоторых случаях они похожи на сапрофиты, но во многом являются паразитами

Очень плохо растут на питательных средах, занимают очень важное место в природе

Схожесть сапрофитов с бактериями паразитами

Факультативные паразиты

Их можно назвать условными паразитами или наполовину сапрофитами. Сюда относятся микроорганизмы, которые ведут свой образ жизни подобно сапротрофам. Однако при различных условиях среды могут поселиться на живом организме и вести свой образ жизни подобно паразитам.

Вред от пылевых клещей сапрофитов

Сами по себе клещи сапрофиты не представляют никакого вреда (они не кусаются, не высасывают кровь, не переносят инфекции), опасность здоровью человека представляют кератиносодержащие продукты их жизнедеятельности, содержащие пищеварительные энзимы — белки Der p1 и Der f1. Они способствуют разрушению клеток человеческой кожи, и содержат антиген P1, вызывающий у людей с повышенной чувствительностью сильные аллергические реакции, что служит причиной приступов бронхиальной астмы (обострения возникают в весенне-осенний период, особенно в ночное время суток), аллергического ринита, атопического дерматита, и конъюнктивита. У 70 % детей с бронхиальной астмой выявляется клещевая аллергия.

Вред от пылевых клещей сапрофитов

Накопившись в домашней пыли и поднявшись в воздух, экскременты клещей сапрофитов

подолгу не оседают, а при вдыхании попадают в дыхательные пути, оседая там и становясь наиболее частой причиной аллергической реакции на пыль.

Кроме сапрофитов в пыли присутствует множество других компонентов, как безобидных, вроде частиц эпидермиса животных и человека, волос или ткани, так и опасных. Любая домашняя пыль может являться многокомпонентным ингаляционным комплексом аллергенов, состоящим из спор плесневых грибков, продуктов жизнедеятельности насекомых.

Такая пыль может стать причиной заболеваний, либо осложнить протекание уже имеющихся недугов, таких как:

Вред от пылевых клещей сапрофитов
  • Астма
  • Сахарный диабет
  • Менингит
  • Атеросклероз
  • Нарушение слуха
  • Различные болезни почек
  • Болезни кожи (воспаления)
  • Детская экзема

Пыль может являться источником различных заболеваний и, прежде всего, заболеваний дыхательных путей (особенно строительная пыль). Именно она является раздражителем дыхательных путей человека — фактором, усугубляющим проявление респираторных заболеваний — легочных и бронхиальных болезней у людей, вынужденных каждый день контактировать с пыльными вещами, вызывающими воспаление слизистой оболочки носа, глаз и бронхов. Отсюда:

  • Затрудненность дыхания
  • Появление кашля
  • Чихание
  • Першение в горле
  • Образование вязкой слизи в бронхах
  • Слезотечение
  • Отеки

Польза

Вред от пылевых клещей сапрофитов

Эти микроорганизмы (бактерии и грибы), разрушают отмершие останки живых существ, превращая их в неорганические и простейшие органические соединения. Тем самым они участвуют в круговороте веществ в природе. Это наши постоянные спутники, которые в том числе выполнят полезную функцию утилизации омертвевших роговых отложений нашей кожи.