Bakterid on organismid. Bakterite ilmumine kehas

bakterid(aktinomütseedid, bakterid, riketsia ja klamüüdia, mükoplasmad ja võib-olla ka viirused) on heterotroofid või autotroofid. Fotosüntees ei eralda hapnikku.

Bakterid on väga väikesed üherakulised organismid. Esimest korda jälgis baktereid mikroskoobi kaudu Anthony van Leeuwenhoek 17. sajandil.

Bakterirakk omab kesta (rakuseina) nagu taimerakul. Kuid bakterites on see elastne, mittetselluloos. Kesta all on rakumembraan, mis tagab ainete selektiivse sisenemise rakku. See pundub tsütoplasmasse, suurendades membraani moodustiste pinda, millel toimuvad paljud metaboolsed reaktsioonid. Peamine erinevus bakteriraku ja teiste organismide rakkude vahel on puudumine kujuline südamik. Teistest bakterirakkude organellidest on ainult ribosoomid, millel toimub valgusüntees. Kõik muud organellid prokarüootides puuduvad.

Vorm bakterid on väga mitmekesised, nad võivad olla sfäärilised - kookid, vardakujuline - batsillid, kurviline - vibrioonid, keerutatud - spirilla Ja spiroheedid (joon.).

Liikumine. Mõnel bakteril on flagella millega nad liiguvad. Bakterid paljunevad, jagades raku lihtsalt kaheks. Soodsates tingimustes jaguneb bakterirakk iga 20 minuti järel.

sporulatsioon. Kui tingimused on ebasoodsad, peatub või aeglustub bakterikoloonia edasine paljunemine. Bakterid ei talu madalaid ja kõrgeid temperatuure: temperatuurini 80 0 C kuumutamisel paljud surevad ja mõned ebasoodsates tingimustes moodustuvad. vaidlused - puhkefaasid, kaetud tiheda kestaga. Sellises seisundis püsivad nad elujõulisena üsna pikka aega, mõnikord mitu aastat. Mõnede bakterite eosed taluvad külmumist ja temperatuuri kuni 129 0 C. Sporulatsioon on iseloomulik batsillidele, näiteks patogeenidele siberi katk, tuberkuloos.

bakterid elada kõikjal - pinnases, vees, õhus, taimeorganismides.

Toitumise meetod. Paljud bakterid toitumise teel on heterotroofsed organismid, see tähendab, et nad kasutavad valmis orgaanilisi aineid. Mõned neist, olles saprofüüdid, hävitab surnud taimede ja loomade jäänuseid, osaleb sõnniku lagundamisel, soodustab mulla mineraliseerumist.

Bakteriaalsed protsessid alkohol, piimhape kääritamine mida kasutavad inimesed (keefir). On liike, mis võivad inimkehas elada ilma kahju tekitamata. Nii näiteks elab inimese soolestikus coli.

Teatud tüüpi bakterid, mis sadestuvad toidule, põhjustavad riknemist. Bakterid on saprofüüdid lagunemine ja käärimine.

Lisaks heterotroofidele on olemas autotroofne bakterid, mis on võimeline oksüdeerima anorgaanilisi aineid ja kasutama vabanevat energiat orgaaniliste ainete sünteesiks. Näiteks, mulla asotobakterid rikastage seda lämmastikuga, suurendades viljakust (sõlmebakterid), need asuvad liblikõieliste taimede juurtel - ristik, lupiin, herned. Autotroofid on väävlibakterid Ja rauabakterid(elavad ookeani sügavuses).

Prokarüootide hulka kuulub veel üks mikroorganismide rühm - tsüanobakterid. (sinivetikad) nad on autotroofid fotosünteesi süsteem ja pigment klorofüll. Seetõttu on need rohelised või sinakasrohelised. Tsüanobakterid võivad olla üksikud, koloniaalsed, filamentsed (mitmertsellulaarsed). Välimuselt sarnanevad nad vetikatega. Tsüanobakterid on levinud vees, pinnases, kuumaveeallikates ja kuuluvad samblike hulka.

Teema "Mikroorganismid" kasutamine koolieeliku keskkonnahariduses.

Millises programmi "Loodus on meie kodu" rubriigis on antud mõiste mikroorganismid, sealhulgas bakterid? Kuidas?

Plokkides "Muld - elav maa" ja "Mets". See näitab "mittejäätmete tootmist" looduses, bakterite rolli taimejääkide hävitajatena (muinasjutt "Kuidas karu kännu kaotas")

Seened

Subkuningriik Alumised seened. Vegetatiivne faas koosneb plasmoodiumist, mitmetuumalisest paljast liikuvast protoplasmaatilisest massist, millel puuduvad rakuseinad (limaseened, näiteks lima).

Subkuningriigi kõrgemad seened. Plasmoodium puudub, vegetatiivne faas koosneb filamentidest (hüüfidest) või rakkudest, millel on selgelt väljendunud rakuseina. (Päris seened).

Seened- See on elusorganismide rühm, millel on märke sarnasusest taimede ja loomadega. Praegu on seened isoleeritud eraldi elusolendite kuningriigis. Miks?

Nagu taimedel, on ka seentel:

kõva rakusein

piiramatu kasv,

nad on liikumatud

paljunevad eostega

sööda lahustunud vee neelates toitaineid.

Aga need pole rohelised, pole õisi ega seemneid.

Nagu loomad, seened:

ei suuda sünteesida orgaanilisi aineid anorgaanilistest,

ei sisalda plastiide ja fotosünteetilisi pigmente,

koguma glükogeeni varutoitainena, mitte tärklist,

rakusein sisaldab kitiini (nagu putukatel), mitte tselluloosist,

suudab sünteesida kusihapet.

Kuid nad ei liigu ega neela toitu.

Kõige sagedamini käsitletakse botaanika käigus traditsiooniliselt seeni, kuid kõigis uutes õpikutes seeni taimede hulka ei liigitata.

Liikide arv. Seeneriigis on teada 100 tuhat liiki (mõnede arvates on seeneliikide tegelik arv vähemalt 1,5 miljonit). Meie riigis - umbes 60 tuhat liiki.

Päritolu. IN Hiljuti kõige mõistlikum oletus on, et seened pärinevad värvitutest primitiivsetest üherakulistest lipuliste organismidest, mis on üks meie planeedi veekogude esimesi asupaiku, ning nende hulgas oli endiselt võimatu eristada tüüpilisi loomi ja taimi. Ilmus umbes 1 miljard aastat tagasi. Seened õitsesid süsiniku perioodil – umbes 265 aastat tagasi. Tõenäoliselt tekkisid kübarseened samaaegselt kõrgemate taimedega ja läbisid nendega ühise evolutsiooni.

Seene struktuur. Mõelge seene struktuurile. Seene keha tallus- koosneb õhukestest niitidest - gifid . Hüüfide kogumit nimetatakse seeneniidistik või seeneniidistik (riis.) .

Alles 19. sajandil tehti kindlaks, et seen koosneb justkui kahest osast. Esimene on seeneniidistik, mis tungib pinnasesse, mädanevasse puitu, isegi elupuude tüvedesse. Sageli on see mikroskoopiline ja ainult siis, kui seda on palju, eristame seda valkja katte kujul või kiudude või nööride kujul, mis koosnevad kõige väiksematest läbipõimunud niitidest. Mütseeli lõhn on sageli märkimisväärne tugevam kui lõhn seened ise.

Mütseel areneb substraadil (see on aluseks - näiteks muld, puutüvi jne), samal ajal kui hüüfid tungivad substraadisse ja kasvavad, hargnedes mitu korda. Seened paljunevad vegetatiivselt - seeneniidistiku osade ja eoste abil.

Seene teine ​​osa – mida me tavaliselt seeneks nimetame – on tema viljakeha. See on seeneniidistikuga ühendatud jalapõhja kaudu. Viljakehade arenedes on seenehüüfid tihedalt läbi põimunud ja moodustavad valekoe. Teadlasi on kübarseente ootamatu ilmumine alati hämmastanud. Seen kasvab 1-2 cm ööpäevas, kübaraseene viljakeha eluiga on vaid umbes 10 päeva.

Viljakehad koosnevad varrest ja kübarast. Mõnel seenel moodustavad kübara alumise kihi radiaalselt paigutatud plaadid - see agaric seened. Nende hulka kuuluvad rusikas, kukeseened, šampinjonid, kahvatu grebe, kärbseseen jne. Teistel seentel on kübara alumisel küljel arvukalt torusid – see torukujulised seened. Nende hulka kuuluvad valgeseen, puravikud, puravikud jne. Torukestes ja plaatidel valmivad seene eosed.

Mõõtmed. Enamik seeni on mikroskoopilise suurusega. Samal ajal peetakse Maa suurimaks elusolendiks perekonna Armillaria (seen) seent, mida leidub tüki põhjaosas. Michigan, selle seeneniidistiku mass on umbes 100 tonni, pindala on 15 hektarit, vanus 1500 aastat. Selle hüüfid suhtlevad kogu metsa juurestikuga.

Klassifikatsioon ja esindajad. Seened jagunevad kaheks alamkuningriigiks: madalamateks ja kõrgemateks seenteks

alamkuningriik: keha on üks mitmetuumaline või ühetuumaline rakk. seksuaalne paljunemine harva.

Madalamate seente esindajad on hallitanud seen mỳkor (sageli leival) ja hiline lehemädanik solanaceous'il. Hallitusseened arenevad mullas, märjal toidul, puu- ja juurviljadel. Üks osa seene hüüfidest tungib substraadi sisse, teine ​​osa aga tõuseb pinnast kõrgemale. Eosed valmivad vertikaalsete hüüfide otstes.

Kõrgem alamkuningriik: neil on mitmerakulised hüüfid.

Klass Basidiomycetes, nende hulka kuuluvad kübaraseened (torukujulised ja plaatina- ja sodi teravilja kõrvas. Neid iseloomustab mitmerakuline mütseel, mis areneb pinnases ja moodustub pinnal viljakehad.

Kübarasseened kasvavad kõige paremini seal, kus on piisav toitainekeskkond, optimaalne õhuniiskus ja õhutemperatuur (s.t. jahedas ja parasniiskes metsas on kõige soodsam keskkond segametsades), mõne liigi puhul ka valgustusaste.

Kiskjalik seened: omage seadmeid väikeloomade püüdmiseks. Näiteks austerservik eritab ainet, mis immobiliseerib nematoodid, misjärel tungivad nende kehasse hüüfid.

Paljundamine. Vegetatiivne, seksuaalne ja aseksuaalne.

Vegetatiivne - seeneniidistiku piirkonnad.

aseksuaalne - üks rakk - tärkav (pärm), eosed (penitsillium).

seksuaalne . Primitiividel liikuvate zoospooride, kõrgematel seeneniidistiku filamentide ühinemine.

Viljakeha kannab mikroskoopilisi eoseid. Seened moodustavad lihtsalt fantastilise koguse eoseid – miljoneid, miljardeid ja triljoneid (näiteks hiiglaslik vihmamantel). Enamikul seentel paiknevad eosed kübara alumisel küljel, torukeste või plaatide pinnal ning on erineva värvi ja kujuga.

Väärtus looduses

1. Seened koos bakteritega mängivad olulist rolli looduses esinevate ainete ringelus. Ensüümide abil lagundavad nad aktiivselt loomade ja taimede jäänuseid, pinnasesse sattuvaid orgaanilisi aineid, mineraliseerivad neid ja osalevad viljaka mullakihi – huumuse moodustamises.

Spetsiaalsed ökoloogilised rühmad: keratinofiilid, koprofiilid, ksülotroofid, karbofiilid, herbofiilid, lihasööjad, mükofiilid, fütopatogeenid.

2. Enamik seeni kasvab metsas, tihedas koostöös roheliste taimede, eriti puude juurtega. Mütseel punub nende juuri ja tungib sageli isegi sisse. Seen ja puu vahetavad toitaineid ja see on kasulik mõlemale (vastastikku kasuliku koostöö fenomen – sümbioos). Ja puu alla ilmuvad viljakehad - seened ise: puravikud, puravikud. Seened on oma puuliikidega tihedalt seotud. Mõned (valge seen, russula) kasvavad paljude tõugudega. Porcini moodustab mükoriisa umbes 50 liigi puudega. Ilma puude osaluseta kasvavad šampinjonid, heinaseened, vihmavarjud, kuid neid on vähem.

Rohttaimedel on ka mükoriisa nähtus (eriti orhideedel), kuid neil on sümbioos mikroskoopiliste seentega, mis ei moodusta suuri viljakehi.

Seen annab taimele lämmastikaineid, vitamiine, taim aga süsivesikuid. Mõnikord varustab seen vett ja mineraalid ja "töötab" juurekarvadena.

Paljud seente elutegevuse aspektid pole meile veel teada.

Inimese jaoks. Seened, aga ka taimed ja loomad, on inimese pidevad kaaslased, kohustuslikud osalised tema elus ja tegevuses. Lisaks seente toiduna kasutamisele, ravimid- antibiootikumid (penitsilliin), vitamiinid, taimekasvu ained (giberelliin), ensüümid.

Nad on abilised küpsetamisel ja veinivalmistamisel. Pärm põhjustab alkohoolset käärimist: nad lagundavad suhkru etüülalkoholiks ja süsihappegaasiks.

Seened mängisid inimeste vaimses elus suurt rolli (hallutsinogeensed omadused). Amanita muscaria riikides Lõuna-Ameerika, Indias peetakse Kaug-Põhja rahvaste seas "jumalikuks seeneks". Teise seene - panter-kärbseseene (pruunika kübara) vesilahus on insektitsiidsete omadustega. Valatakse kärbseseen kuum vesi ja vala suhkur alustassi. Kärbsed saabuvad ja siis surevad.

Caesari seen haigestuma kärbseseene perekonnast - esimene söödavate hulgas.

Toidutoode: See on ammu söödud. 20-30% puhast valku. Seenevalgu seeduvus on 8 korda madalam kui piimavalgul. Mütsides on rohkem valku. Rasv, min. in-va, mikroelemendid (raud, kaltsium, fosfor, jood, kaalium).

Meie riigis on teada umbes 300 liiki. söögiseened, keskmisel rajal - umbes 200 liiki. Enamik söögiseeni on vähetuntud (näiteks vihmavarjuseen). Parimad söödavad on valged, puravikud, puravikud, puravikud, piimaseened, seened, sügiseseened.

Kollektsioon . Keeramine, kui see pole võimalik (jalg on habras), siis lõigake ära.

mürgised seened suhteliselt vähe. Mõnda mürgist on raske söödavatest eristada. Mõned arvavad, et mürgised seened ei ussita, kuid inimesele mürgised ained võivad olla putukatele kahjutud.

Seeni, mille kasutamine võib põhjustada ebameeldivaid nähtusi, on umbes 80 liiki, millest umbes 20 liiki on mürgised. Sellised seened jagunevad

mittesöödav(sapiseen, pipar, teatud tüüpi russula),

tinglikult söödav(morelid, jooned, volnushka, must rinnad, sead; neid tuleb keeta 15-20 minutit);

mürgine(20-25 liiki, kahvatu-kärbseseen ja haisev kärbseseen, nad on surmavalt mürgised, valekukeseen, saatanaseen, sõudmine, mõned šampinjonid). Isegi üks seen võib põhjustada surma. Valge kahvatukk, šampinjonideks "maskeerunud" kärbseseen, rohevint, russula.

Abi mürgistuse korral: tuleb heita pikali, juua külma vedelikku, panna jalgadele ja kõhule soojenduspadjad, anda kiiresti arstiabi. Sageli ilmnevad mürgistusnähud päeva või kahe või 2 nädala pärast, mil abi enam osutada ei saa.

Mõnda seeni - valge sõnnikumardikas, halli sõnnikumardikas jne ei tohi mingil juhul tarbida koos alkohoolsete jookidega, sest. nende toksiinid ei lahustu vees, vaid alkoholis; ülekasvanud ja ussitanud, konserveeritud praetud seened, seened maanteede läheduses, põldudel ja aedadel, tööstusettevõtetel – heitmeid ja pestitsiide ei tohiks tarbida).

Raviomadused. Penitsilliini ja sidrunhapet saadakse seentest, seentest saadavaid aineid kasutatakse vaimuhaiguste, vähi, maohaavandite, tuberkuloosi raviks.

Chagast- ravim befungiin. Mustkasv kasetüvedel. Selle tõmmist kasutatakse tee asemel. Seda kasutatakse kasvajavastase vahendina ja gastriidi raviks.

Veselka tavaline - polüartriidi raviks kasutatavaks salviks.

Valge– ravile läks – kish. haigused, on antibiootikumid, vähi ennetamine. Eriti tugev - kuuse kujul.

lehisest võiroog leevendab peavalu.

Ingver- pärsib tuberkuloosibatsilli kasvu.

shiitake seen(Jaapan, kunstlikult kasvatatud) - kõrge vererõhu, ateroskleroosi, kasvajavastase ja viirusevastase ennetamine.

austri seen- omab kasvaja- ja viirusevastaseid omadusi.

seened linnas. Sillutise šampinjon murrab läbi betooni ja asfaldi (Moskvas kesklinnas), harilik šampinjon, valge sõnnikumardikas (söödav, kuid elab vaid paar tundi, seda ei saa säilitada isegi külmkapis), väävelkollane tinaseen (üles kuni poole meetrini ja kaaluga 6-8 kg, aastane ). Linnas, metsas seeni korjata ei saa - ainult mitte lähemal kui 500 m teest.

"Seenekrohv" - vihmamantel. Seal on vale vihmamantel (mittesöödav) - selle liha pole valge, tume.

Huvitava kujuga seened. Paljud seened on veidra kujuga: Juudakõrv, sarvilised jänesekõrvad, eesli kõrvad (kõik kõrvad on söödavad), tähtseened, jääraseen, tõeline tinaseen ehk “sõrgaseen”, “lilleseened”.

Aretus.Šampinjon- pimeduse laps, teda kasvatatakse pimedates ruumides. austri seen hakkas kultuuris kasvama viimase 20-30 aasta jooksul, kasvab puidul või päevalillekoogi substraadil. Üldiselt aretatakse umbes 10 liiki erinevaid seeni. Kunstlikult kasvatatud seened on keskkonnasõbralik toode.

Bakterid on mikroorganismid, mis koosnevad ainult ühest rakust. Tunnusjoon bakterid - selgelt määratletud tuuma puudumine. Seetõttu nimetatakse neid "prokarüootideks", mis tähendab - tuumavaba.

Praegu on teadusele teada umbes kümme tuhat bakteriliiki, kuid oletatakse, et Maal on rohkem kui miljon bakteriliiki. Arvatakse, et bakterid on vanimad organismid Maal. Nad elavad peaaegu kõikjal – vees, pinnases, atmosfääris ja teiste organismide sees.

Välimus

Bakterid on väga väikesed ja neid saab näha ainult mikroskoobiga. Bakterite vorm on üsna mitmekesine. Levinumad vormid on pulkade, pallide ja spiraalide kujul.

Vardakujulisi baktereid nimetatakse "batsillideks".

Pallikujulised bakterid on kokid.

Spiraalide kujul olevad bakterid on spirillad.

Bakteri kuju määrab tema liikuvuse ja võime kinnituda kindlale pinnale.

Bakterite struktuur

Bakteritel on üsna lihtne struktuur. Nendel organismidel on mitu põhistruktuuri – nukleoid, tsütoplasma, membraan ja rakusein, lisaks on paljudel bakteritel pinnal lipud.

Nukleoid- See on omamoodi tuum, see sisaldab bakteri geneetilist materjali. See koosneb ainult ühest kromosoomist, mis näeb välja nagu rõngas.

Tsütoplasmaümbritseb nukleoidi. Tsütoplasma sisaldab olulisi struktuure – ribosoome, mis on vajalikud bakterite valgu sünteesimiseks.

membraan, katab tsütoplasma väljastpoolt, mängib olulist rolli bakteri elus. See piiritleb bakteri sisemise sisu väliskeskkonnast ja tagab rakuvahetuse protsessid keskkonnaga.

Väljaspool on membraan ümbritsetud raku sein.

Lipude arv võib olla erinev. Ühel bakteril on olenevalt liigist üks kuni tuhat flagellat, kuid leidub baktereid ka ilma nendeta. Bakterid vajavad ruumis liikumiseks vimpleid.

Bakterite toitumine

Bakteritel on kahte tüüpi toitumine. Mõned bakterid on autotroofid ja teised heterotroofid.

Autotroofid teevad ise toitu keemilised reaktsioonid ja heterotroofid toituvad teiste organismide loodud orgaanilistest ainetest.

Bakterite paljunemine

Bakterid paljunevad jagunemise teel. Enne jagunemisprotsessi kahekordistub bakteri sees paiknev kromosoom. Seejärel jagatakse rakk kaheks. Tulemuseks on kaks identset tütarrakku, millest igaüks saab ema kromosoomi koopia.

Bakterite tähtsus

Bakteritel on looduses ainete ringelus oluline roll – nad muudavad orgaanilised jäägid anorgaanilisteks aineteks. Kui baktereid poleks, oleks kogu maa kaetud langenud puude, langenud lehtede ja surnud loomadega.

Bakteritel on inimese elus kahekordne roll. Mõned bakterid on väga kasulikud, teised aga põhjustavad olulist kahju.

Paljud bakterid on patogeensed ja põhjustavad mitmesugused haigused nagu difteeria, tüüfus, katk, tuberkuloos, koolera jt.

Siiski on baktereid, mis on inimestele kasulikud. Nii et sisse seedeelundkond inimese elusbakterid, mis aitavad kaasa normaalsele seedimisele. Ja piimhappebaktereid on inimesed juba ammu kasutanud piimhappetoodete – juustude, jogurti, keefiri jne – tootmiseks. Bakteritel on oluline roll ka köögiviljade kääritamisel ja äädika tootmisel.

Bakterite kokkuvõte.

Nad ümbritsevad meid kõikjal. Paljud neist on inimesele väga vajalikud ja kasulikud ning paljud, vastupidi, põhjustavad kohutavaid haigusi.
Kas tead, mis vormides bakterid esinevad? Ja kuidas nad paljunevad? Ja mida nad söövad? Kas sa tahad teada?
.site) aitab teil sellest artiklist leida.

Bakterite kuju ja suurus

Enamik baktereid on üherakulised organismid. Need erinevad väga erinevates vormides. Bakteritele antakse nimed nende kuju järgi. Näiteks ümmarguse kujuga baktereid nimetatakse kokkideks (kõik teadaolevad streptokokid ja stafülokokid), pulgakujulisi baktereid nimetatakse batsillideks, pseudomonaadideks või klostriidideks (selle kujuga kuulsate bakterite hulka kuuluvad kuulsad tuberkuloosibatsill või Kochi võlukepp). Bakterid võivad olla spiraalikujulised, seejärel nende nimed spiroheedid, vibriilid või spirilla. Mitte nii sageli, kuid baktereid leidub tähtede, erinevate hulknurkade või muude geomeetriliste kujundite kujul.

Bakterid ei ole üldse suured, nende suurus on pool kuni viis mikromeetrit. Suurima bakteri suurus on seitsesada viiskümmend mikromeetrit. Pärast nanobakterite avastamist selgus, et nende suurus on palju väiksem, kui teadlased varem ette kujutasid. Kuid siiani ei ole nanobaktereid piisavalt uuritud. Mõned teadlased isegi kahtlevad nende olemasolus.

Agregaadid ja mitmerakulised organismid

Bakterid võivad üksteise külge kinnituda lima abil, moodustades rakuagregaate. Samas on iga üksik bakter isemajandav organism, mille elutegevus ei sõltu kuidagi tema külge liimitud sugulastest. Mõnikord juhtub, et bakterid kleepuvad kokku, et täita mõnda ühist funktsiooni. Mõned filamentse vormi bakterid võivad reeglina moodustada ka mitmerakulisi organisme.

Kuidas nad liiguvad?

On baktereid, mis ise ei ole võimelised liikuma, kuid on ka neid, mis on varustatud spetsiaalsete liikumisseadmetega. Mõned bakterid liiguvad lippude abil, teised aga võivad libiseda. Kuidas bakterid libisevad, pole veel täielikult teada. Arvatakse, et bakterid eritavad spetsiaalset lima, mis hõlbustab libisemist. Ja siis on bakterid, mis võivad "sukelduda". Mis tahes vedela keskkonna sügavusele laskumiseks võib selline mikroorganism muuta oma tihedust. Selleks, et bakter suvalises suunas liikuma hakkaks, tuleb teda ärritada.

Toitumine

On baktereid, mis saavad ainult toituda orgaanilised ühendid, ja on neid, mis suudavad anorgaanilisi aineid orgaanikaks töödelda ja pärast seda oma vajadusteks kasutada. Bakterid saavad energiat kolmel viisil: kasutades hingamist, fermentatsiooni või fotosünteesi.

paljunemine

Bakterite paljunemise kohta võime öelda, et see ei erine ka ühtluse poolest. On baktereid, mis ei jagune sugudeks ja paljunevad lihtsa jagunemise või pungumise teel. Mõnedel tsüanobakteritel on võime mitmekordselt jaguneda, see tähendab, et nad võivad korraga toota kuni tuhat "vastsündinud" bakterit. On ka baktereid, mis paljunevad sugulisel teel. Muidugi teevad nad kõik seda väga primitiivselt. Kuid samal ajal kannavad kaks bakterit oma geneetilised andmed uude rakku - see on seksuaalse paljunemise peamine tunnus.

Bakterid väärivad muidugi teie tähelepanu, mitte ainult seetõttu, et nad põhjustavad palju haigusi. Need mikroorganismid olid esimesed elusolendid, kes meie planeedil asustasid. Bakterite ajalugu Maal ulatub peaaegu nelja miljardi aasta taha! Tsüanobakterid on praegu olemasolevatest vanimad, need tekkisid kolm ja pool miljardit aastat tagasi.

Testige ise kasulikud omadused bakterid, mida saate tänu Tianshi Corporationi spetsialistidele, kes on teie jaoks välja töötanud

bakterid- see on väga lihtne vorm taim, mis koosneb ühest elusrakust. Paljundamine toimub rakkude jagunemise teel. Küpsusfaasi jõudmisel jaguneb bakter kaheks võrdsed rakud. Kõik need rakud saavad omakorda täiskasvanuks ja jagunevad kaheks võrdseks rakuks. Ideaalsetes tingimustes bakter saavutab küpsusastme ja paljuneb vähem kui 20-30 minutiga. Sellise paljunemiskiiruse juures võib üks bakter teoreetiliselt toota 24 tunni jooksul 34 triljonit järglast! Õnneks eluring bakterid on suhteliselt lühikesed ja kestavad mõnest minutist mitme tunnini. Seetõttu ei saa nad isegi ideaalsetes tingimustes sellise kiirusega paljuneda.

kasvutempo ja bakterite paljunemine ja muud mikroorganismid sõltuvad tingimustest keskkond. Bakterite kasvukiirust mõjutavad temperatuur, valgus, hapnik, niiskus ja pH (happesus või aluselisus) ning toidu kättesaadavus. Neist tehnikutele ja inseneridele pakub erilist huvi temperatuur. Iga bakterisordi jaoks on minimaalne temperatuur, mille juures nad saavad kasvada. Sellest künnisest madalamal temperatuuril jäävad bakterid talveunne ega suuda paljuneda. Täpselt sama igaühe jaoks bakterite sordid seal on maksimaalne temperatuurilävi. Sellest piirist kõrgemal temperatuuril bakterid hävivad. Nende piiride vahele jääb optimaalne temperatuur, mille juures bakterid paljunevad maksimaalne kiirus. Optimaalne temperatuur enamiku bakterite puhul, mis toituvad loomade väljaheidetest ning loomade ja taimede surnud kudedest (saprofüüdid), 24–30 °C. Enamiku peremeesorganismi infektsioone ja haigusi põhjustavate bakterite (patogeensete bakterite) optimaalne temperatuur on umbes 38 °C. Enamikul juhtudel on võimalik oluliselt vähendada bakterite kasvukiirus kui keskkond. Lõpuks on mitut tüüpi baktereid, mis arenevad kõige paremini veetemperatuuril, teised aga külmumistemperatuuril.

Täiendus eelnevale

Päritolu, evolutsioon, koht elu arengus Maal

Bakterid olid koos arheega esimeste elusorganismide hulgas Maal, ilmudes umbes 3,9–3,5 miljardit aastat tagasi. Nende rühmade vahelisi evolutsioonilisi seoseid ei ole veel täielikult uuritud, on vähemalt kolm peamist hüpoteesi: N. Pace viitab, et neil on protobakterite ühine esivanem, Zavarzin peab arheat eubakterite evolutsiooni ummikharuks, mis on valdanud äärmuslikkust. elupaigad; lõpuks, kolmanda hüpoteesi kohaselt on arheed esimesed elusorganismid, millest bakterid pärinevad.

Eukarüootid tekkisid bakterirakkude sümbiogeneesi tulemusena palju hiljem: umbes 1,9–1,3 miljardit aastat tagasi. Bakterite evolutsiooni iseloomustab väljendunud füsioloogiline ja biokeemiline eelarvamus: suhtelise eluvormide vaesuse ja primitiivse struktuuriga on nad omandanud peaaegu kõik praegu teadaolevad biokeemilised protsessid. Prokarüootses biosfääris olid juba olemas kõik olemasolevad viisid aine muundamiseks. Sellesse tunginud eukarüootid muutsid ainult oma funktsioneerimise kvantitatiivseid aspekte, kuid mitte kvalitatiivseid; elementide paljudes etappides säilitavad bakterid endiselt monopoolse positsiooni.

Üks vanimaid baktereid on tsüanobakterid. 3,5 miljardit aastat tagasi tekkinud kivimitest leiti nende elutegevuse produktid stromatoliitid, vaieldamatud tõendid sinivetikate olemasolust pärinevad 2,2-2,0 miljardi aasta tagusest ajast. Tänu neile hakkas atmosfääri kogunema hapnik, mis 2 miljardit aastat tagasi saavutas aeroobse hingamise käivitamiseks piisava kontsentratsiooni. Sellesse aega kuuluvad kohustuslikult aeroobsele Metallogeniumile iseloomulikud moodustised.

Hapniku ilmumine atmosfääri andis anaeroobsetele bakteritele tõsise löögi. Nad kas surevad välja või lähevad lokaalselt säilinud anoksilistesse tsoonidesse. Bakterite liigiline mitmekesisus on sel ajal vähenenud.

Eeldatakse, et seksuaalse protsessi puudumise tõttu järgib bakterite evolutsioon hoopis teistsugust mehhanismi kui eukarüootidel. Pidev horisontaalne geeniülekanne toob kaasa ebaselgusi evolutsiooniliste suhete pildis, evolutsioon kulgeb äärmiselt aeglaselt (ja võib-olla eukarüootide tulekuga peatus see üldse), kuid muutuvates tingimustes toimub geenide kiire ümberjaotumine rakkude vahel muutumatul kujul. ühine geneetiline kogum.

Struktuur

Valdav enamus baktereid (välja arvatud aktinomütseedid ja filamentsed tsüanobakterid) on üherakulised. Rakkude kuju järgi võivad need olla ümmargused (kokid), vardakujulised (batsillid, klostriidid, pseudomonaadid), keerdunud (vibrioonid, spirillad, spiroheedid), harvem - tähtkujulised, tetraeedrilised, kuupjad, C- või O- vormitud. Kuju määrab bakterite sellised võimed nagu pinnaga kinnitumine, liikuvus, toitainete omastamine. Näiteks on täheldatud, et oligotroofid ehk keskkonnas vähese toitainesisaldusega bakterid kipuvad suurendama pinna ja mahu suhet näiteks väljakasvude (nn prostek) moodustumisega. ).

Kohustuslikest rakustruktuuridest eristatakse kolme:

• nukleoid
• ribosoomid
• tsütoplasmaatiline membraan (CPM)

KOOS väljaspool CPM-ist on mitu kihti (rakuseina, kapsel, limaskest), mida nimetatakse rakumembraaniks, samuti pinnastruktuurid (lipukesed, villid). CPM ja tsütoplasma kombineeritakse protoplasti kontseptsioonis.

Protoplasti struktuur

CPM piirab raku (tsütoplasma) sisu väliskeskkonnast. Tsütoplasma homogeenset fraktsiooni, mis sisaldab lahustuvat RNA-d, valke, metaboolsete reaktsioonide saadusi ja substraate, nimetatakse tsütosooliks. Tsütoplasma teist osa esindavad erinevad struktuurielemendid.

Üks peamisi erinevusi bakteriraku ja eukarüootse raku vahel on selle puudumine tuumamembraan ja rangelt võttes igasuguste intratsütoplasmaatiliste membraanide puudumine, mis ei ole CPM-i derivaadid. Kuid, erinevad rühmad prokarüootidel (eriti sageli grampositiivsetel bakteritel) on CPM-i lokaalsed eendid – mesosoomid, mis täidavad rakus erinevaid funktsioone ja jagavad selle funktsionaalselt erinevateks osadeks. Paljudel fotosünteetilistel bakteritel on välja töötatud CPM-st pärinevate fotosünteetiliste membraanide võrgustik. Purpursetes bakterites säilitasid nad oma suhte CPM-iga, mis on allolevates jaotistes kergesti tuvastatav elektronmikroskoop, tsüanobakterites on seda seost kas raske tuvastada või see kaob evolutsiooni käigus. Sõltuvalt kultuuri tingimustest ja vanusest moodustavad fotosünteesimembraanid mitmesuguseid struktuure – vesiikulid, kromatofoore, tülakoide.

Kogu bakterite eluks vajalik geneetiline informatsioon sisaldub ühes DNA-s (bakterikromosoomis), enamasti kovalentselt suletud ringi kujul (lineaarsed kromosoomid on leitud Streptomyces ja Borrelia puhul). See on ühes kohas kinnitatud CPM-i külge ja paigutatud struktuuri, mis on isoleeritud, kuid ei ole tsütoplasmast membraaniga eraldatud, ja seda nimetatakse nukleoidiks. Voldimata DNA on üle 1 mm pikk. Bakterikromosoom esitatakse tavaliselt ühes eksemplaris, see tähendab, et peaaegu kõik prokarüootid on haploidsed, kuigi teatud tingimustel võib üks rakk sisaldada mitut oma kromosoomi koopiat ja Burkholderia cepacial on kolm erinevat tsüklikromosoomi (3,6; 3,2 ja 1,1 miljonit pikk). ). aluspaarid). Ka prokarüootide ribosoomid erinevad eukarüootide omadest ja nende settimiskonstant on 70 S (eukarüootidel 80 S).

Lisaks nendele struktuuridele võib tsütoplasmast leida ka varuainete lisandeid.

Rakuseina ja pinna struktuurid

Rakusein on oluline struktuurielement bakterirakk, kuigi valikuline. Kunstlikult saadi osaliselt või täielikult puuduva rakuseinaga vormid (L-vormid), mis võisid eksisteerida soodsates tingimustes, kuid kaotasid mõnikord jagunemisvõime. Tuntud on ka rühm looduslikke baktereid, mis ei sisalda rakuseina – mükoplasmasid.

Bakterites on kaks peamist rakuseina struktuuri tüüpi, mis on iseloomulikud grampositiivsetele ja gramnegatiivsetele liikidele.

Grampositiivsete bakterite rakusein on 20-80 nm paksune homogeenne kiht, mis on ehitatud peamiselt peptidoglükaanist koos väiksema koguse teikhoehapetega ja väike kogus polüsahhariidid, valgud ja lipiidid (nn lipopolüsahhariid). Rakuseinas on 1-6 nm läbimõõduga poorid, mis muudavad selle läbilaskvaks paljudele molekulidele.

Gramnegatiivsetes bakterites ei kleepu peptidoglükaani kiht tihedalt CPM-ile ja on vaid 2–3 nm paksune. Ta on ümbritsetud välimine membraan, mis on reeglina ebaühtlase, kumera kujuga. CPM-i, peptidoglükaani kihi ja välismembraani vahel on ruum, mida nimetatakse periplasmaatiliseks ja mis on täidetud lahusega, mis sisaldab transportvalke ja ensüüme.

Rakuseina välisküljel võib olla kapsel – amorfne kiht, mis hoiab sidet seinaga. Limaskihtidel puudub seos rakuga ja need on kergesti eraldatavad, samas kui kestad ei ole amorfsed, vaid peene struktuuriga. Nende kolme idealiseeritud juhtumi vahel on aga palju üleminekuvorme.

Bakterite vimpe võib olla vahemikus 0 kuni 1000. Mõlemad variandid ühe pooluse (monopolaarne monotrich), lipukimbu paigutamiseks ühel poolusel (monopolaarne peritrihhi või lofotrihhi lipu) või kahe pooluse (bipolaarne peritrihhi või amfitrihhi lipu) ja arvukad flagellad piki kogu raku pinda (peritrichous). Lipu paksus on 10-20 nm, pikkus 3-15 mikronit. Selle pöörlemine toimub vastupäeva sagedusega 40-60 pööret minutis.

Bakterite pinnastruktuuridest tuleb lisaks flagellale nimetada villi. Nad on õhemad kui flagella (läbimõõt 5-10 nm, pikkus kuni 2 μm) ja on vajalikud bakterite kinnitumiseks substraadile, osalevad metaboliitides ja spetsiaalsetes villides - F-pili - niitjas moodustistes, õhemad ja lühemad (3- 10 nm x 0, 3-10 mikronit) kui flagellad – on vajalikud selleks, et doonorrakk saaks DNA konjugatsiooni ajal retsipiendile üle kanda.

Mõõtmed

Bakterite suurus on keskmiselt 0,5-5 mikronit. Näiteks Escherichia coli suurus on 0,3-1 x 1-6 mikronit, Staphylococcus aureus on 0,5-1 mikronit, Bacillus subtilis 0,75 x 2-3 mikronit. Suurim teadaolev bakter on Thiomargarita namibiensis, mille suurus ulatub 750 mikronini (0,75 mm). Teine on Epulopiscium fishelsoni, mille läbimõõt on 80 mikronit ja pikkus kuni 700 mikronit ning elab seedetrakt kirurgilised kalad Acanthurus nigrofuscus. Achromatium oxaliferum ulatub suuruseni 33 x 100 mikronit, Beggiatoa alba - 10 x 50 mikronit. Spirochetes võib kasvada kuni 250 mikroni pikkuseks ja paksusega 0,7 mikronit. Samal ajal on bakterid kõige väiksemad nendest, kellel on rakuline struktuur organismid. Mycoplasma mycoides mõõdab 0,1–0,25 µm, mis on suurte viiruste, nagu tubaka mosaiik, vaktsiinia või gripp, suurus. Teoreetiliste arvutuste kohaselt ei suuda sfääriline rakk läbimõõduga alla 0,15-0,20 mikroni iseseisvalt paljuneda, kuna see ei mahuta füüsiliselt kõiki vajalikke biopolümeere ja struktuure. piisav.

Küll aga on kirjeldatud nanobaktereid, mis on "lubatust" väiksemad ja tavabakteritest väga erinevad. Erinevalt viirustest on nad võimelised iseseisvalt kasvama ja paljunema (äärmiselt aeglane). Neid on veel vähe uuritud, nende eluslooduse seatakse kahtluse alla.

Raku raadiuse lineaarse suurenemisega suureneb selle pind proportsionaalselt raadiuse ruuduga ja maht - proportsionaalselt kuubikuga, seetõttu on väikestes organismides pinna ja ruumala suhe suurem kui suuremates. need, mis esimestele tähendab aktiivsemat ainevahetust keskkonnaga. Metaboolne aktiivsus, mõõdetuna erinevate näitajatega, on väikevormides biomassiühiku kohta suurem kui suurtel. Seetõttu annavad isegi mikroorganismide väikesed suurused bakteritele ja arheadele eelise kasvu ja paljunemise kiiruses võrreldes keerukamalt organiseeritud eukarüootidega ning määravad nende olulise ökoloogilise rolli.

bakterite hulkrakulisus

Üherakulised vormid on võimelised täitma kõiki kehale omaseid funktsioone, sõltumata naaberrakkudest. Paljud üherakulised prokarüootid kalduvad moodustama rakulisi, mida sageli hoiab koos nende eritatav lima. Enamasti on see lihtsalt üksikute organismide juhuslik kooslus, kuid mõnel juhul on ajutine seos seotud teatud funktsiooni täitmisega, näiteks põhjustab müksobakterite poolt viljakehade moodustumine. võimalik areng tsüstid, hoolimata asjaolust, et üksikud rakud ei suuda neid moodustada. Sellised nähtused koos morfoloogiliselt ja funktsionaalselt diferentseerunud rakkude moodustumisega üherakuliste eubakterite poolt on vajalikud eeldused neis tõelise hulkrakulisuse tekkeks.

Mitmerakuline organism peab vastama järgmistele tingimustele:

• selle rakud peavad olema agregeeritud,
• rakkude vahel peaksid funktsioonid olema eraldatud,
• agregeeritud rakkude vahel tuleks luua stabiilsed spetsiifilised kontaktid.

Prokarüootide hulkraksus on teada, kõige kõrgemalt organiseeritud hulkrakulised organismid kuuluvad tsüanobakterite ja aktinomütseedi rühma. Filamentsete tsüanobakterite puhul kirjeldatakse rakuseina struktuure, mis tagavad kontakti kahe naaberraku – mikroplasmodesmaati – vahel. Näidatud on aine (värvi) ja energia (transmembraanse potentsiaali elektriline komponent) rakkude vahelise vahetuse võimalus. Mõned filamentsed tsüanobakterid sisaldavad lisaks tavalistele vegetatiivsetele rakkudele ka funktsionaalselt diferentseeritud: akinete ja heterotsüste. Viimased viivad läbi lämmastiku sidumist ja vahetavad intensiivselt metaboliite vegetatiivsete rakkudega.

Bakterite paljunemine

Mõnedel bakteritel ei ole sugulist protsessi ja nad paljunevad ainult võrdse suurusega binaarse põiki lõhustumise või pungumise teel. Ühe üherakuliste tsüanobakterite rühma puhul on kirjeldatud mitut jagunemist (kiirete järjestikuste binaarsete jagunemiste seeria, mille tulemuseks on 4–1024 uue raku moodustumine). Evolutsiooniks ja muutuva keskkonnaga kohanemiseks vajaliku genotüübi plastilisuse tagamiseks on neil muud mehhanismid.

Jagunemisel sünteesib enamik grampositiivseid baktereid ja filamentseid tsüanobaktereid mesosoomide osalusel perifeeriast keskmesse põiki vaheseina. Gramnegatiivsed bakterid jagunevad ahenemise teel: jagunemiskohas leitakse CPM järk-järgult suurenev kumerus ja rakuseina sissepoole. Pungumisel moodustub emaraku ühes pooluses neer, mis kasvab, emarakk näitab vananemise märke ega suuda tavaliselt toota rohkem kui 4 tütarrakku. Pungumine toimub erinevates bakterirühmades ja arvatavasti tekkis evolutsiooni käigus mitu korda.

Bakterites täheldatakse ka seksuaalset paljunemist, kuid kõige primitiivsemal kujul. Bakterite suguline paljunemine erineb eukarüootide sugulisest paljunemisest selle poolest, et bakterid ei moodusta sugurakke ja rakkude sulandumist ei toimu. Kuid suursündmus suguline paljunemine, nimelt geneetilise materjali vahetus, toimub ka sel juhul. Seda protsessi nimetatakse geneetiliseks rekombinatsiooniks. Osa doonorraku DNA-st (väga harva kogu DNA) kantakse üle retsipientrakku, mille DNA on doonori omast geneetiliselt erinev. Sel juhul asendab ülekantud DNA osa retsipiendi DNA-st. DNA asendamine hõlmab ensüüme, mis lõhuvad DNA ahelaid ja ühendavad need uuesti. See toodab DNA-d, mis sisaldab mõlema vanemraku geene. Sellist DNA-d nimetatakse rekombinantseks. Järglastel või rekombinantidel on geenide kallutatusest põhjustatud tunnuste mitmekesisus. Selline tegelaste mitmekesisus on evolutsiooni jaoks väga oluline ja on seksuaalse paljunemise peamine eelis. Rekombinantide saamiseks on 3 võimalust. Need on nende avastamise, teisendamise, konjugeerimise ja transduktsiooni järjekorras.

bakterid- üks iidsemaid organisme Maal. Vaatamata oma struktuuri lihtsusele elavad nad kõigis võimalikes elupaikades. Enamik neist on pinnases (kuni mitu miljardit bakterirakku 1 grammi mulla kohta). Palju baktereid õhus, vees, toiduained, kehade sees ja elusorganismide kehadel. Baktereid on leitud kohtadest, kus teised organismid elada ei saa (liustistel, vulkaanidel).

Tavaliselt on bakter üks rakk (kuigi on ka koloniaalvorme). Pealegi on see rakk väga väike (mikronifraktsioonidest mitmekümne mikronini). Aga peamine omadus bakterirakk on raku tuuma puudumine. Teisisõnu, bakterid kuuluvad prokarüootid.

Bakterid on liikuvad ja liikumatud. Liikumatute vormide puhul toimub liikumine lipulite abil. Neid võib olla mitu või võib olla ainult üks.

Rakud erinevad tüübid bakterid võivad olla väga erineva kujuga. Seal on sfäärilised bakterid ( cocci), vardakujuline ( batsillid) sarnane komaga ( vibrios), keeratud ( spiroheedid, spirilla) ja jne.

Bakteriraku struktuur

Paljudel bakterirakkudel on limaskesta kapsel. See täidab kaitsefunktsiooni. Eelkõige kaitseb see rakku kuivamise eest.

Nagu taimerakud, on ka bakterirakkudel raku sein. Kuid erinevalt taimedest on selle struktuur ja keemiline koostis mõnevõrra erinev. Rakusein koosneb kihtidest kompleksne süsivesik. Selle struktuur on selline, et see võimaldab tungimist erinevaid aineid raku sees.

Rakuseina all on tsütoplasmaatiline membraannA.

Bakterid on prokarüootid, kuna nende rakkudes ei ole tuuma. Samuti puuduvad neil eukarüootsetele rakkudele iseloomulikud kromosoomid. Kromosoom sisaldab mitte ainult DNA-d, vaid ka valku. Bakterites koosneb nende kromosoom ainult DNA-st ja on ringikujuline molekul. Seda bakterite geneetilist aparaati nimetatakse nukleoid. Nukleoid asub otse tsütoplasmas, tavaliselt raku keskel.

Bakteritel puuduvad tõelised mitokondrid ja hulk teisi rakuorganelle (Golgi kompleks, endoplasmaatiline retikulum). Nende ülesandeid täidavad raku tsütoplasmaatilise membraani invaginatsioonid. Selliseid süvendeid nimetatakse mesosoomid.

Tsütoplasmas on ribosoomid, samuti erinevaid orgaanilisi kaasamine: valgud, süsivesikud (glükogeen), rasvad. Samuti võivad bakterirakud sisaldada erinevaid pigmendid. Sõltuvalt teatud pigmentide olemasolust või nende puudumisest võivad bakterid olla värvitud, rohelised, lillad.

Bakterite toitumine

Bakterid tekkisid Maal elu tekke koidikul. Just nemad "avastasid" erinevaid viise toitumine. Alles hiljem, organismide komplikatsiooniga, paistsid selgelt silma kaks suurt kuningriiki: Taimed ja Loomad. Need erinevad üksteisest eelkõige toitumisviisi poolest. Taimed on autotroofid ja loomad heterotroofid. Bakterites leidub mõlemat tüüpi toitumist.

Toitumine on viis, kuidas rakk või organism saab kätte vajalikud orgaanilised ained. Neid võib saada väljastpoolt või sünteesida sõltumatult anorgaanilistest ainetest.

autotroofsed bakterid

Autotroofsed bakterid sünteesivad orgaanilisi aineid anorgaanilistest. Termotuumaprotsess nõuab energiat. Sõltuvalt sellest, kust autotroofsed bakterid seda energiat saavad, jagunevad nad fotosünteetilisteks ja kemosünteetilisteks.

fotosünteetilised bakterid kasutada päikeseenergiat, püüdes kinni selle kiirgust. Selles on nad taimedega sarnased. Kui taimed eraldavad fotosünteesi käigus hapnikku, siis enamik fotosünteetilisi baktereid seda ei tee. See tähendab, et bakteriaalne fotosüntees on anaeroobne. Samuti erineb bakterite roheline pigment taimede sarnasest pigmendist ja seda nimetatakse bakterioklorofüll. Bakteritel ei ole kloroplaste. Enamik fotosünteetilisi baktereid elab veekogudes (värsked ja soolased).

Kemosünteetilised bakterid orgaaniliste ainete sünteesimiseks anorgaanilistest kasutatakse erinevate keemiliste reaktsioonide energiat. Energiat ei eraldu mitte kõigis reaktsioonides, vaid ainult eksotermilistes reaktsioonides. Mõned neist reaktsioonidest leiavad aset bakterirakkudes. Nii et sisse nitrifitseerivad bakterid Ammoniaak oksüdeeritakse nitritiks ja nitraadiks. rauabakterid oksüdeerida raudraud oksiidiks. vesinikbakterid oksüdeerivad vesiniku molekule.

Heterotroofsed bakterid

Heterotroofsed bakterid ei ole võimelised anorgaanilistest orgaanilisi aineid sünteesima. Seetõttu on nad sunnitud neid keskkonnast vastu võtma.

Nimetatakse baktereid, mis toituvad teiste organismide orgaanilistest jäänustest (sh surnukehadest). saprofüütsed bakterid. Teisel viisil nimetatakse neid putrefaktiivseteks bakteriteks. Selliseid baktereid on mullas palju, kus nad lagundavad huumuse anorgaanilisteks aineteks, mida taimed hiljem ära kasutavad. piimhappebakterid toituvad suhkrutest, muutes need piimhappeks. Võihappebakterid lagunevad orgaanilised happed, süsivesikud, alkoholid kuni võihappeni.

Mügarbakterid elavad taimede juurtes ja toituvad elava taime orgaanilisest ainest. Küll aga kinnitavad nad õhust lämmastikku ja annavad seda taimele. See tähendab, et antud juhul on sümbioos. Muud heterotroofid sümbiontbakterid elavad loomade seedeaparaadis, aidates toitu seedida.

Hingamisprotsessis toimub orgaaniliste ainete hävitamine koos energia vabanemisega. Seejärel kulutatakse see energia erinevaid protsesse elutegevus (näiteks liikumine).

Tõhus viis energia saamiseks on hapniku hingamine. Mõned bakterid saavad aga energiat ilma hapnikuta. Seega on olemas aeroobsed ja anaeroobsed bakterid.

Aeroobsed bakterid hapnikku on vaja, nii et nad elavad kohtades, kus see on saadaval. Hapnik osaleb orgaaniliste ainete oksüdeerumisel süsihappegaasiks ja veeks. Sellise hingamise käigus saavad bakterid suhteliselt suur hulk energiat. See hingamisviis on omane valdavale enamusele organismidest.

anaeroobsed bakterid ei vaja hingamiseks hapnikku, seetõttu saavad nad elada hapnikuvabas keskkonnas. Nad saavad oma energiat fermentatsioonireaktsioonid. See oksüdatsioonimeetod on ebaefektiivne.

Bakterite paljunemine

Enamikul juhtudel paljunevad bakterid oma rakud kaheks jagades. Sellele eelneb ringikujulise DNA molekuli kahekordistumine. Iga tütarrakk saab ühe neist molekulidest ja on seega emaraku geneetiline koopia (kloon). Seega on bakterid mittesuguline paljunemine.

Soodsates tingimustes (piisava toitainete ja soodsate keskkonnatingimustega) bakterirakud jagunevad väga kiiresti. Seega ühest bakterist võib päevas moodustuda sadu miljoneid rakke.

Kuigi bakterid paljunevad aseksuaalselt, on neil mõnel juhul nn seksuaalne protsess, mis võtab vormi konjugatsioonid. Konjugatsiooni käigus lähenevad kaks erinevat bakterirakku teineteisele, tekib ühendus nende tsütoplasmade vahel. Ühe raku DNA osad lähevad teise ja teise raku DNA osad esimesse. Seega toimub bakterites seksuaalse protsessi käigus geneetilise informatsiooni vahetus. Mõnikord ei vaheta bakterid sel juhul DNA segmente, vaid terveid DNA molekule.

bakterite eosed

Valdav enamus bakteritest moodustab ebasoodsates tingimustes eoseid. Bakterite eosed on peamiselt ebasoodsate tingimuste ilmnemise ja settimise viis, mitte paljunemisviis.

Spoori moodustumisel bakteriraku tsütoplasma kahaneb ja rakk ise on kaetud tiheda paksu kaitsekestaga.

Bakterite eosed püsivad elujõulisena pikka aega ja suudavad ellu jääda väga ebasoodsates tingimustes (äärmiselt kõrged ja madalad temperatuurid, kuivatamine).

Kui eos satub soodsatesse tingimustesse, paisub see. Pärast seda eemaldatakse kaitsekiht ja ilmub normaalne bakterirakk. Juhtub, et sel juhul toimub rakkude jagunemine ja moodustub mitu bakterit. See tähendab, et sporulatsioon on kombineeritud paljunemisega.

Bakterite tähtsus

Bakterite roll looduses esinevate ainete ringis on tohutu. Esiteks viitab see lagunemisbakteritele (saprofüütidele). Neid nimetatakse looduse korrad. Taimede ja loomade jäänuseid lagundades muudavad bakterid keerulised orgaanilised ained lihtsateks anorgaanilisteks aineteks (süsinikdioksiid, vesi, ammoniaak, vesiniksulfiid).

Bakterid suurendavad mulla viljakust, rikastades seda lämmastikuga. Nitrifitseerivates bakterites tekivad reaktsioonid, mille käigus moodustuvad ammoniaagist nitritid ja nitrititest nitraadid. Sõlmebakterid on võimelised assimileerima õhulämmastikku, sünteesides lämmastikuühendeid. Nad elavad taimede juurtes, moodustades sõlmesid. Tänu nendele bakteritele saavad taimed neile vajalikke lämmastikuühendeid. Peamiselt astuvad liblikõielised sümbioosi mügarbakteritega. Pärast nende surma rikastatakse mulda lämmastikuga. Seda kasutatakse sageli põllumajanduses.

Mäletsejaliste maos lagundavad bakterid tselluloosi, mis soodustab tõhusamat seedimist.

Velika positiivne roll bakterid toiduainetööstuses. Piimhappetoodete tootmiseks kasutatakse mitut tüüpi baktereid, võid ja juust, juurviljade kääritamine, samuti veinivalmistamisel.

IN keemiatööstus baktereid kasutatakse alkoholide, atsetooni, äädikhappe tootmisel.

Meditsiinis saadakse bakterite abil mitmeid antibiootikume, ensüüme, hormoone ja vitamiine.

Kuid ka bakterid võivad olla kahjulikud. Nad mitte ainult ei riku toitu, vaid nende eritised muudavad need mürgiseks.