Kõik, mida pead teadma bakterite kohta. Bakterid on nii erinevad: tüübid, vormid, ellujäämisviisid

Teooria bioloogia ühtse riigieksami ploki nr 4 ettevalmistamiseks: koos orgaanilise maailma süsteem ja mitmekesisus.

bakterid

bakterid Termin "prokarüootsed organismid" viitab prokarüootsetele organismidele, millel puuduvad tuumamembraanid, plastiidid, mitokondrid ja muud membraani organellid. Neid iseloomustab ühe ringikujulise DNA olemasolu. Bakterite suurus on üsna väike 0,15-10 mikronit. Rakud võib nende kuju järgi jagada kolme põhirühma: sfääriline , või cocci , vardakujuline ja käänuline . Kuigi bakterid kuuluvad prokarüootide hulka, on neil üsna keeruline struktuur.

Bakterite struktuur

Bakterirakk on kaetud mitme välimise kihiga. Rakusein on oluline kõigi bakterite jaoks ja on bakteriraku põhikomponent. Bakterite rakusein annab kuju ja jäikuse ning täidab lisaks mitmeid olulisi funktsioone:

• kaitseb rakku kahjustuste eest
• osaleb ainevahetuses
• paljud patogeensed bakterid on mürgised
• osaleb eksotoksiinide transpordis

Bakterite rakuseina põhikomponent on polüsahhariid mureiin . Bakterid jagunevad rakuseina struktuuri alusel kahte rühma: grampositiivne (mikroskoopia preparaatide valmistamisel värvitakse Gramiga) ja gramnegatiivsed (selle meetodiga värvimata) bakterid.

Bakterite vormid: 1 - mikrokokid; 2 - diplokokid ja tetrakokid; 3 - sarksiinid; 4 - streptokokid; 5 - stafülokokid; 6, 7 - pulgad või batsillid; 8 - vibrios; 9 - spirilla; 10 - spiroheedid

Bakteriraku ehitus: I - kapsel; 2 - rakusein; 3 - tsütoplasmaatiline membraan;4 - nukleoid; 5 - tsütoplasma; 6 - kromatofoorid; 7 - tülakoidid; 8 - mesosoom; 9 - ribosoomid; 10 - flagella; II - basaalkeha; 12 - jõi; 13 - tilka rasva

Grampositiivsete (a) ja gramnegatiivsete (b) bakterite rakuseinad: 1 - membraan; 2 - mukopeptiidid (mureiin); 3 - lipoproteiinid ja valgud

Bakteriraku seina struktuuri skeem: 1 - tsütoplasmaatiline membraan; 2 - rakusein; 3 - mikrokapsel; 4 - kapsel; 5 - limaskesta kiht

Bakteritel on kolm kohustuslikku rakustruktuuri:

1. nukleoid
2. ribosoomid
3. tsütoplasmaatiline membraan (CPM)

Bakterite liikumisorganid on lipud, mida võib olla 1 kuni 50 või rohkem. Cocci iseloomustab flagellade puudumine. Bakteritel on võime suunata liikumisvorme – taksosid.

taksod on positiivsed, kui liikumine on suunatud stiimuli allika poole, ja negatiivsed, kui liikumine on suunatud sellest eemale. Eristada saab järgmisi taksotüüpe.

Kemotaks- liikumine, mis põhineb kemikaalide kontsentratsiooni erinevusel keskkonnas.

Aerotaksis- hapniku kontsentratsioonide erinevuse kohta.

Reageerides vastavalt valgusele ja magnetväljale, fototaksis ja magnetotaksis.

Oluline komponent bakterite struktuuris on plasmamembraani derivaadid - pili (villi). Pili osaleb bakterite liitumisel suurteks kompleksideks, bakterite kinnitumisel substraadile ja ainete transportimisel.

Bakterite toitumine

Toitumise tüübi järgi jagunevad bakterid kahte rühma: autotroofsed ja heterotroofsed. Autotroofsed bakterid sünteesivad orgaanilisi aineid anorgaanilistest. Sõltuvalt sellest, millist energiat kasutavad autotroofid orgaaniliste ainete sünteesimiseks, eristatakse foto- (rohelised ja lillad väävlibakterid) ja kemosünteetilisi baktereid (nitrifitseerivad, rauabakterid, värvitud väävlibakterid jne). Heterotroofsed bakterid toituvad surnud jäänuste (saprotroofide) või elavate taimede, loomade ja inimeste (sümbiontide) valmisorgaanilisest ainest.

Saprotroofide hulka kuuluvad lagunemis- ja käärimisbakterid. Esimesed lagundavad lämmastikku sisaldavaid ühendeid, teised - süsinikku sisaldavad. Mõlemal juhul vabaneb nende elutegevuseks vajalik energia.

Tuleb märkida bakterite suurt tähtsust lämmastikuringes. Ainult bakterid ja tsüanobakterid on võimelised omastama õhulämmastikku. Seejärel viivad bakterid läbi ammonifikatsioonireaktsioone (valkude lagunemine surnud orgaanilistest ainetest aminohapeteks, mis seejärel desamineeritakse ammoniaagiks ja muudeks lihtsateks lämmastikku sisaldavateks ühenditeks), nitrifikatsiooni (ammoniaak oksüdeeritakse nitrititeks ja nitritid nitraatideks), denitrifikatsiooni (nitraadid). redutseeritakse gaasiliseks lämmastikuks).

Hingamisbakterid

Vastavalt hingamise tüübile võib bakterid jagada mitmeks rühmaks:

• kohustuslikud aeroobid: kasvab hapniku vaba juurdepääsuga
• fakultatiivsed anaeroobid: areneb nii õhuhapniku juurdepääsul kui ka selle puudumisel
• kohustuslikud anaeroobid: arenevad hapniku täielikul puudumisel keskkonnas

Bakterite paljunemine

Bakterid paljunevad lihtsa kahendrakkude jagunemise teel. Sellele eelneb DNA isekaheldumine (replikatsioon). Erandina esineb pungumist.

Mõnel bakteril on seksuaalprotsessi lihtsustatud vormid. Näiteks Escherichia coli puhul sarnaneb seksuaalprotsess konjugatsiooniga, mille käigus osa geneetilisest materjalist kandub otsesel kokkupuutel ühest rakust teise. Pärast seda rakud eraldatakse. Isikute arv seksuaalprotsessi tulemusena jääb samaks, kuid toimub päriliku materjali vahetus, st toimub geneetiline rekombinatsioon.

Eoste moodustumine on iseloomulik vaid väikesele bakterirühmale, mille puhul on teada kahte tüüpi eoseid: endogeensed, mis tekivad raku sees, ja mikrotsüstid, mis moodustuvad kogu rakust. Bakterirakus eoste (mikrotsüstide) tekkega väheneb vaba vee hulk, väheneb ensümaatiline aktiivsus, protoplast kahaneb ja kattub väga tiheda kestaga. Eosed võimaldavad taluda ebasoodsaid tingimusi. Nad taluvad pikaajalist kuivatamist, kuumutamist üle 100°C ja jahutamist peaaegu absoluutse nullini. Normaalses olekus on bakterid kuivatamisel ebastabiilsed, otsese päikesevalguse käes, kui temperatuur tõuseb 65-80 ° C-ni jne. Soodsates tingimustes eosed paisuvad ja idanevad, moodustades uue vegetatiivse bakteriraku.

Vaatamata bakterite pidevale surmale (neid söövad algloomad, kokkupuude kõrge ja madala temperatuuriga ning muude ebasoodsate teguritega) on need primitiivsed organismid säilinud iidsetest aegadest, kuna neil on võime kiiresti paljuneda (rakk võib jaguneda iga 20-30 minuti järel). ), eoste teket, mis on äärmiselt vastupidavad keskkonnateguritele, ja nende üldlevinud levikut.

Nii kooli õppekava raames kui ka erialase ülikoolihariduse raames tuleb tingimata arvesse võtta näiteid bakterite kuningriigist. See meie planeedi vanim eluvorm tekkis varem kui ükski teine ​​inimesele teadaolev eluvorm. Teadlaste hinnangul tekkisid bakterid esimest korda umbes kolm ja pool miljardit aastat tagasi ning umbes miljard aastat polnud planeedil muid eluvorme. Bakterite, meie vaenlaste ja sõprade näiteid peetakse tingimata iga haridusprogrammi raames, sest just need mikroskoopilised eluvormid teevad võimalikuks meie maailmale iseloomulikud protsessid.

Levimuse tunnused

Kust elusmaailmas võib leida näiteid bakteritest? Jah, peaaegu kõikjal! Neid leidub allikavees ja kõrbe luidetes ning pinnase, õhu ja kiviste kivimite elementides. Antarktika jääl elavad bakterid näiteks -83-kraadise pakasega, kuid kõrge temperatuur neid ei sega - eluvorme on leitud allikatest, kus vedelikku kuumutatakse +90-ni. Mikroskoopilise maailma asustustihedusest annab tunnistust fakt, et näiteks mullagrammis on baktereid lugematul hulgal sadu miljoneid.

Bakterid võivad elada mis tahes muul eluvormil – taimel, loomal. Paljud teavad väljendit "soolestiku mikrofloora" ja teles reklaamivad nad pidevalt tooteid, mis seda parandavad. Tegelikult on see näiteks lihtsalt bakterite poolt moodustatud ehk normaalselt inimorganismis leidub ka lugematul hulgal mikroskoopilisi eluvorme. Neid on ka meie nahal, suus – ühesõnaga igal pool. Mõned neist on tõesti kahjulikud ja isegi eluohtlikud, mistõttu on antibakteriaalsed ained nii laialt levinud, kuid ilma teisteta oleks lihtsalt võimatu ellu jääda – meie liigid eksisteerivad sümbioosis koos.

elutingimused

Olenemata bakterite näitest on need organismid erakordselt vastupidavad, suudavad ellu jääda ebasoodsates tingimustes, kohanevad kergesti negatiivsete teguritega. Mõned vormid vajavad ellujäämiseks hapnikku, samas kui teised saavad ilma selleta suurepäraselt hakkama. Anoksilises keskkonnas suurepäraselt ellujäävate bakterite esindajate näiteid on palju.

Uuringud on näidanud, et mikroskoopilised eluvormid suudavad ellu jääda ka tugevas pakases, nad ei karda väga suurt kuivust ega kõrgeid temperatuure. Eosed, millega bakterid paljunevad, saavad kergesti hakkama isegi pikaajalise keetmise või madalal temperatuuril töötlemisega.

Mis seal on?

Bakterite (inimese vaenlased ja sõbrad) näiteid uurides tuleb meeles pidada, et tänapäeva bioloogia juurutab klassifikatsioonisüsteemi, mis mõnevõrra lihtsustab selle mitmekesise kuningriigi mõistmist. On tavaks rääkida mitmest erinevast vormist, millest igaühel on spetsiaalne nimi. Niisiis nimetatakse pallikujulisi baktereid kokkideks, streptokokid on ahelasse kogutud pallid ja kui moodustis näeb välja nagu kobar, siis kuulub see stafülokokkide rühma. Sellised mikroskoopilised eluvormid on teada, kui ühes limaskestaga kaetud kapslis elab korraga kaks bakterit. Neid nimetatakse diplokokideks. Batsillid on vardakujulised, spirillad on spiraalid ja vibrioonid on näide bakterist (iga õpilane, kes programmi vastutustundlikult läbib, peaks suutma selle tuua), mis sarnaneb kujult komaga.

See nimi võeti kasutusele mikroskoopiliste eluvormide jaoks, mis Grami analüüsimisel ei muuda kristallvioletiga kokkupuutel värvi. Näiteks patogeensed ja kahjutud grampositiivsed bakterid säilitavad lilla tooni ka alkoholiga pestes, kuid gramnegatiivsed on täiesti värvi muutnud.

Mikroskoobilise eluvormi uurimisel pärast Grami pesu tuleks kasutada kokkutõmbumisplekki (safraniini), mille tõttu bakter muutub roosaks või punaseks. See reaktsioon on tingitud välismembraani struktuurist, mis takistab värvaine sissetungimist.

Miks seda vaja on?

Kui koolikursuse raames antakse õpilasele ülesanne tuua näiteid bakteritest, siis tavaliselt mäletab ta neid vorme, mida õpikus käsitletakse, ja nende põhiomadused on neile juba märgitud. Plekkide test leiutati just nende spetsiifiliste parameetrite tuvastamiseks. Algselt oli uuringu eesmärk mikroskoopilise eluvormi esindajate klassifitseerimine.

Grami testi tulemused võimaldavad teha järeldusi rakuseinte struktuuri kohta. Saadud teabe põhjal saab kõik tuvastatud vormid jagada kahte rühma, mida töös edasi arvestatakse. Näiteks gramnegatiivsete klassi patogeensed bakterid on palju vastupidavamad antikehade mõjule, kuna rakusein on läbitungimatu, kaitstud ja võimas. Kuid grampositiivset resistentsust iseloomustab märkimisväärselt madalam.

Patogeensus ja koostoime tunnused

Klassikaline näide bakteritest põhjustatud haigusest on põletikuline protsess, mis võib areneda erinevates kudedes ja elundites. Kõige sagedamini kutsuvad sellist reaktsiooni esile gramnegatiivsed eluvormid, kuna nende rakuseinad põhjustavad inimese immuunsüsteemi reaktsiooni. Seinad sisaldavad LPS-i (lipopolüsahhariidi kiht), millele vastuseks toodab keha tsütokiine. See kutsub esile põletiku, peremeesorganism on sunnitud toime tulema mürgiste komponentide suurenenud tootmisega, mis on tingitud võitlusest mikroskoopilise eluvormi ja immuunsüsteemi vahel.

Millised on teada?

Meditsiinis pööratakse praegu erilist tähelepanu kolmele vormile, mis provotseerivad tõsiseid haigusi. Bakter Neisseria gonorrhoeae kandub edasi sugulisel teel, Moraxella catarrhalis’e organismi nakatumisel täheldatakse hingamisteede patoloogiate sümptomeid ning inimesele üht väga ohtlikku haigust – meningiiti – kutsub esile bakter Neisseria meningitidis.

Batsillid ja haigused

Arvestades näiteks baktereid, haigusi, mida nad esile kutsuvad, on batsille lihtsalt võimatu ignoreerida. Seda sõna teab praegu iga võhik, kes kujutab isegi väga halvasti mikroskoopiliste eluvormide tunnuseid, ja just see gramnegatiivsete bakterite mitmekesisus on tänapäeva arstide ja teadlaste jaoks äärmiselt oluline, kuna see kutsub esile tõsiseid probleeme inimese hingamissüsteemis. . Samuti on teada näiteid kuseteede haigustest, mis on põhjustatud sellisest infektsioonist. Mõned batsillid mõjutavad negatiivselt seedetrakti tööd. Kahjustuse määr sõltub nii inimese immuunsusest kui ka konkreetsest vormist, mis organismi nakatas.

Teatud rühma gramnegatiivseid baktereid seostatakse haiglainfektsiooni suurenenud tõenäosusega. Kõige ohtlikum suhteliselt laialt levinud põhjus sekundaarne meningiit, kopsupõletik. Kõige täpsemad peaksid olema intensiivravi osakonna meditsiiniasutuste töötajad.

Litotroofid

Arvestades näiteid bakteriaalse toitumise kohta, tuleks erilist tähelepanu pöörata ainulaadsele litotroofide rühmale. See on selline mikroskoopiline eluvorm, mis oma tegevuseks saab energiat anorgaanilisest ühendist. Kasutatakse metalle, vesiniksulfiidi, ammooniumi ja paljusid teisi ühendeid, millest bakter saab elektrone. Hapniku molekul või mõni muu ühend, mis on juba oksüdatsioonifaasi läbinud, toimib reaktsioonis oksüdeeriva ainena. Elektroni ülekandega kaasneb kehas talletatava ja ainevahetuses kasutatava energia tootmine.

Tänapäeva teadlastele pakuvad litotroofid huvi eelkõige seetõttu, et tegemist on meie planeedi jaoks üsna ebatüüpiliste elusorganismidega ning uuring võimaldab oluliselt laiendada arusaama võimalustest, mis mõnel elusolendirühmal on. Teades näiteid, litotroofide klassi bakterite nimetusi, uurides nende elutegevuse tunnuseid, on võimalik mingil määral taastada meie planeedi esmane ökoloogiline süsteem, st periood, mil fotosüntees puudus, hapnik tegi seda. ei eksisteeri ja isegi orgaanilist ainet pole veel ilmunud. Litotroofide uurimine annab võimaluse tundma õppida elu teistel planeetidel, kus see võib realiseeruda anorgaanilise aine oksüdeerumise tõttu hapniku täielikul puudumisel.

Kes ja mida?

Mis on litotroofid looduses? Näiteks on sõlmebakterid, kemotroofsed, karboksütroofsed, metanogeenid. Praegu ei saa teadlased kindlalt väita, et nad on suutnud tuvastada kõiki sellesse mikroskoopiliste eluvormide rühma kuuluvaid sorte. Eeldatakse, et edasised uuringud selles suunas on mikrobioloogia üks paljutõotavamaid valdkondi.

Litotroofid osalevad aktiivselt tsüklilistes protsessides, mis on olulised meie planeedi elutingimuste jaoks. Sageli mõjutavad nende bakterite poolt esile kutsutud keemilised reaktsioonid ruumi üsna tugevalt. Seega võivad väävlibakterid oksüdeerida vesiniksulfiidi reservuaari põhjas olevates setetes ja ilma sellise reaktsioonita reageeriks komponent veekihtides sisalduva hapnikuga, mis muudaks elu selles võimatuks.

Sümbioos ja opositsioon

Kes ei teaks näiteid viirustest, bakteritest? Koolikursuse raames räägitakse kõigile kahvatust treponeemist, mis võib esile kutsuda süüfilise, flambeesia. Samuti on olemas bakteriviirused, mis on teadusele tuntud bakteriofaagidena. Uuringud on näidanud, et vaid ühe sekundi jooksul suudavad nad nakatada 10 kuni 24 astme baktereid! See on nii võimas evolutsioonitööriist kui ka geenitehnoloogias rakendatav meetod, mida teadlased praegu aktiivselt uurivad.

Elu tähtsus

Filistikeskkonnas on eksiarvamus, et bakterid on vaid inimeste haiguste põhjustajad ning neist pole enam kasu ega kahju. See stereotüüp on tingitud antropotsentrilisest pildist ümbritsevast maailmast, st ideest, et kõik korreleerub mingil moel inimesega, keerleb tema ümber ja eksisteerib ainult tema jaoks. Tegelikult räägime pidevast interaktsioonist ilma ühegi kindla pöörlemiskeskuseta. Bakterid ja eukarüootid on suhelnud nii kaua, kui mõlemad kuningriigid eksisteerivad.

Inimkonna leiutatud esimene viis bakteritega võitlemiseks oli seotud penitsilliini – seene, mis võib hävitada mikroskoopilisi eluvorme, avastamisega. Seened kuuluvad eukarüootide kuningriiki ja on bioloogilise hierarhia seisukohalt inimestega tihedamalt seotud kui taimedega. Kuid uuringud on näidanud, et seened pole kaugeltki ainus ja isegi mitte esimene asi, mis on muutunud bakterite vaenlaseks, sest eukarüootid ilmusid palju hiljem kui mikroskoopiline elu. Algselt oli võitlus bakterite vahel (ja teiste vormide vahel lihtsalt ei eksisteerinud) nende organismide toodetud komponentide kasutamises, et võita endale koht. Inimene, püüdes avastada uusi võimalusi bakteritega võitlemiseks, suudab praegu avastada vaid neid meetodeid, mis on loodusele juba ammu teada olnud ja mida organismid eluvõitluses kasutasid. Kuid ravimiresistentsus, mis hirmutab nii paljusid inimesi, on tavaline resistentsusreaktsioon, mis on mikroskoopilisele elule omane olnud miljoneid aastaid. Just tema määras bakterite võime kogu selle aja ellu jääda ning edasi areneda ja paljuneda.

Rünnata või surra

Meie maailm on koht, kus saavad ellu jääda vaid need, kes on eluga kohanenud, suudavad kaitsta, rünnata, ellu jääda. Samas on ründevõime tihedalt seotud enda, oma elu ja huvide kaitsmise võimalustega. Kui teatud bakter ei pääseks antibiootikumide eest, sureks see liik välja. Praegu olemasolevatel mikroorganismidel on üsna arenenud ja keerukad kaitsemehhanismid, mis on tõhusad väga erinevate ainete ja ühendite vastu. Looduses kõige rakendatavam meetod on ohu suunamine teisele sihtmärgile.

Antibiootikumi ilmumisega kaasneb mõju mikroskoopilise organismi molekulile - RNA-le, valkudele. Kui muudate sihtmärki, muutub koht, kus antibiootikum võib seonduda. Punktmutatsioon, mis muudab ühe organismi resistentseks agressiivse komponendi toimele, saab kogu liigi paranemise põhjuseks, kuna just see bakter jätkab aktiivset paljunemist.

Viirused ja bakterid

See teema tekitab praegu palju kõneainet nii professionaalide kui ka võhikute seas. Pea iga teine ​​peab end viiruste spetsialistiks, mis on seotud massimeediasüsteemide tööga: niipea kui gripiepideemia läheneb, räägitakse ja kirjutatakse viirustest kõikjal ja igal pool. Inimene, olles nende andmetega tutvunud, hakkab uskuma, et teab kõike, mis võimalik. Muidugi on kasulik andmetega tutvuda, kuid ärge eksige: mitte ainult tavalised inimesed, vaid ka spetsialistid ei ole praegu veel avastanud enamikku teavet viiruste ja bakterite elutähtsa aktiivsuse tunnuste kohta. .

Muide, viimastel aastatel on oluliselt suurenenud nende inimeste hulk, kes on veendunud, et vähk on viirushaigus. Paljud sajad laborid üle maailma on läbi viinud uuringuid, millest saab sellise järelduse teha leukeemia, sarkoomi kohta. Kuid seni on need vaid oletused ja ametlikust tõendusmaterjalist ei piisa täpse järelduse tegemiseks.

Viroloogia

See on üsna noor teadusharu, mis sai alguse kaheksa aastakümmet tagasi, kui avastati, et see kutsub esile tubaka mosaiikhaiguse. Märgatavalt hiljem saadi esimene pilt, kuigi väga ebatäpne, ja enam-vähem õigeid uuringuid on tehtud alles viimase viieteistkümne aasta jooksul, mil inimkonna käsutuses olevad tehnoloogiad võimaldasid nii väikeseid eluvorme uurida.

Praegu pole täpset teavet selle kohta, kuidas ja millal viirused tekkisid, kuid üks peamisi teooriaid on see, et see eluvorm tekkis bakteritest. Evolutsiooni asemel toimus siin degradatsioon, areng pöördus tagasi ja tekkisid uued üherakulised organismid. Rühm teadlasi väidavad, et viirused olid varem palju keerulisemad, kuid mitmed funktsioonid on aja jooksul kadunud. Kaasaegse inimese jaoks uurimiseks kättesaadav olek, geneetilise fondi andmete mitmekesisus on vaid konkreetsele liigile iseloomulikud erineva astme, lagunemisetapi kajad. Kui õige see teooria on, pole siiani teada, kuid bakterite ja viiruste vahelise tiheda seose olemasolu ei saa eitada.

Bakterid: nii erinevad

Isegi kui tänapäeva inimene mõistab, et bakterid ümbritsevad teda kõikjal ja igal pool, on siiski raske aru saada, kui palju sõltuvad ümbritseva maailma protsessid mikroskoopilistest eluvormidest. Alles hiljuti leidsid teadlased, et elusad bakterid täidavad isegi pilved, kus nad auruga tõusevad. Sellistele organismidele antud võimed on üllatavad ja inspireerivad. Mõned provotseerivad vee muutumist jääks, mis põhjustab sademeid. Kui graanul hakkab langema, sulab see uuesti ja maapinnale langeb vee- või lumesadu, olenevalt kliimast ja aastaajast. Mitte nii kaua aega tagasi väitsid teadlased, et bakterite kaudu saate saavutada sademete suurenemise.

Kirjeldatud võimed on seni avastatud teadusliku nimetuse Pseudomonas Syringae saanud liigi uurimisel. Teadlased on varem eeldanud, et inimsilmale selged pilved on täis elu ning kaasaegsed vahendid, tehnoloogiad ja vahendid on võimaldanud seda seisukohta tõestada. Ligikaudsete hinnangute kohaselt on kuupmeeter pilvi täidetud mikroobidega, mille kontsentratsioon on 300-30 000 koopiat. Muuhulgas esineb siin ka mainitud Pseudomonas Syringae vorm, mis provotseerib üsna kõrgel temperatuuril veest jää teket. Esmakordselt avastati see mitukümmend aastat tagasi taimi uurides ja kasvatati tehiskeskkonnas – see osutus üsna lihtsaks. Praegu töötavad Pseudomonas Syringae suusakuurortides aktiivselt inimkonna hüvanguks.

Kuidas see juhtub?

Pseudomonas Syringae olemasolu on seotud valkude tootmisega, mis katavad mikroskoopilise organismi pinda võrgusilmaga. Veemolekuli lähenedes algab keemiline reaktsioon, võre tasandus, tekib võrk, mis põhjustab jää teket. Tuum meelitab vett, suurendab suurust ja massi. Kui see kõik juhtus pilves, põhjustab kaalu suurenemine edasise hõljumise võimatust ja pellet kukub alla. Sademete vormi määrab õhutemperatuur maapinna lähedal.

Arvatavasti saab Pseudomonas Syringae't kasutada põuaperioodil, mille jaoks on vaja pilve viia bakterikoloonia. Praegu ei tea teadlased täpselt, milline mikroorganismide kontsentratsioon võib vihma esile kutsuda, seetõttu tehakse katseid, võetakse proove. Samal ajal on vaja välja selgitada, miks Pseudomonas Syringae liigub pilvede kaudu, kui mikroorganism tavaliselt taimel elab.

Meie maailmas on tohutult palju baktereid. Mõned neist on head ja mõned on halvad. Mõnda teame paremini, teisi halvemini. Oma artiklis oleme koostanud nimekirja kõige kuulsamatest bakteritest, mis meie seas ja meie kehas elavad. Artikkel on kirjutatud huumoriga, nii et ärge otsustage rangelt.

Pakub "nägu kontrolli" teie sisemuses

Laktobatsillid (Lactobacillus plantarum) elanud inimese seedetraktis juba eelajaloolistest aegadest, teevad ära suure ja tähtsa töö. Nagu vampiiri küüslauk, peletavad nad eemale patogeensed bakterid, takistades neil makku settimast ja soolestikku häirida. Tere tulemast! Hapukurk, tomatid ja hapukapsas tugevdavad põngerjate jõudu, kuid teadke, et raske treening ja treeningust tingitud stress lühendavad nende ridu. Lisage oma valgukokteilile veidi mustsõstrat. Need marjad vähendavad oma antioksüdantide sisalduse tõttu treeningstressi.

2. KÕHUKAITSJA Helicobacter pylori

Lõpetage näljahädad kell 15.00.

Teine seedetraktis elav bakter Helicobacter pylori areneb teie lapsepõlves ja aitab teil terve elu säilitada tervislikku kehakaalu, kontrollides näljatunde eest vastutavaid hormoone! Söö iga päev 1 õun.

Need puuviljad toodavad maos piimhapet, milles enamik kahjulikke baktereid ei suuda ellu jääda, kuid mida Helicobacter pylori jumaldab. Hoia H. pylori siiski piirides, see võib sulle vastu töötada ja põhjustada maohaavandeid. Valmista hommikusöögiks munaputru spinatiga: nende roheliste lehtede nitraadid paksendavad mao seinu, kaitstes seda liigse piimhappe eest.

3. Pseudomonas aeruginosa pea

Meeldib dušid, mullivannid ja basseinid

Soojavee bakter Pseudomonas aeruginosa roomab peanaha alla läbi juuksefolliikulite pooride, põhjustades nakkuse, millega kaasnevad kahjustatud piirkondades sügelus ja valu.

Kas te ei soovi iga kord vannis käia vannimütsi pähe? Tõrjuge kammi sissetungi kana või lõhe ja muna võileivaga. Suures koguses valku on vajalik selleks, et folliikulid oleksid terved ja võitleksid tõhusalt võõrkehadega. Ärge unustage rasvhappeid, mis on terve peanaha jaoks hädavajalikud. See aitab teil nädalas 4 purki tuunikalakonservi või 4 keskmist avokaadot. Mitte rohkem.

4. Kahjulikud bakterid Corynebacterium minutissimum

Kõrgtehnoloogiline algloom

Kahjulikud bakterid võivad varitseda kõige ootamatumates kohtades. Näiteks löövet tekitav Corynebacterium minutissimum armastab elada telefonide ja tahvelarvutite puuteekraanidel. Hävitage need!

Kummalisel kombel pole keegi veel välja töötanud tasuta rakendust, mis nende mikroobide vastu võitleks. Kuid paljud ettevõtted toodavad telefonidele ja tahvelarvutitele antibakteriaalse kattega ümbriseid, mis kindlasti peatab bakterite kasvu. Ja proovige mitte hõõruda käsi kokku, kui te neid pärast pesemist kuivatate – see võib vähendada bakterite populatsiooni 37%.

5. NOBLE CRAUNT Escherichia coli

Head halvad bakterid

Arvatakse, et bakter Escherichia coli põhjustab igal aastal kümneid tuhandeid nakkushaigusi. Kuid see tekitab meile probleeme ainult siis, kui ta leiab võimaluse käärsoolest lahkumiseks ja haigust põhjustavaks tüveks muteerumiseks. Tavaliselt on see eluks üsna kasulik ja varustab keha K-vitamiiniga, mis hoiab arterite tervist, hoides ära südameinfarkti.

Selle pealkirjabakteri kontrolli all hoidmiseks lisage viis korda nädalas oma dieeti kaunvilju. Ubades leiduv kiudaine ei lagune, vaid liigub jämesoolde, kus E. coli saab sellega maitsta ja oma tavapärast paljunemistsüklit jätkata. Kõige kiudainerikkamad on mustad oad, seejärel Itlim ehk kuukujulised ja alles siis on tavaline punane uba, millega oleme harjunud. Kaunviljad mitte ainult ei hoia baktereid kontrolli all, vaid piiravad oma kiudainetega ka teie pärastlõunast söögiisu ja suurendavad toitainete omastamise tõhusust kehas.

6. PÕLEV Staphylococcusaureus

Sööb teie naha nooruse

Kõige sagedamini põhjustab paise ja vistrikke bakter Staphylococcusaureus, mis elab enamiku inimeste nahal. Akne on muidugi ebameeldiv, kuid läbi kahjustatud naha kehasse tungides võib see bakter põhjustada tõsisemaid haigusi: kopsupõletikku ja meningiiti.

Looduslikku antibiootikumi dermitsidiini, mis on nendele bakteritele toksiline, leidub inimese higis. Kaasake oma treeningusse vähemalt kord nädalas kõrge intensiivsusega harjutusi, püüdes töötada 85% oma maksimaalsest võimekusest. Ja kasutage alati puhast rätikut.

7. MIKROOB – PÕLETI Bifidobacterium animalis

® Elab fermenteeritud piimatoodetes

Bifidobacterium animalis bakterid asuvad jogurtipurkide, keefiripudelite, kalgendatud piima, fermenteeritud küpsetatud piima ja muude sarnaste toodete sisus. Need lühendavad toidu käärsoole läbimise aega 21%. Toit ei jää seisma, ei teki liigseid gaase – teil on väiksem tõenäosus kogeda probleemi koodnimetusega "Vaimupidu".

Toida baktereid näiteks banaaniga – söö seda pärast õhtusööki. Ja lõunasöögiks sobib hästi pasta artišoki ja küüslauguga. Kõik need tooted on rikkad fruktooligode - sahhariidide poolest - Bifidobacterium animalis armastab seda tüüpi süsivesikuid ja sööb neid mõnuga, misjärel see paljuneb mitte vähema naudinguga. Ja kui elanikkond kasvab, suurenevad teie normaalse seedimise võimalused.

Püüame pakkuda teile ja teie tervisele kõige asjakohasemat ja kasulikumat teavet. Sellel lehel postitatud materjalid on informatiivsel eesmärgil ja mõeldud hariduslikel eesmärkidel. Saidi külastajad ei tohiks neid meditsiinilise nõuandena kasutada. Diagnoosi määramine ja ravimeetodi valimine jääb teie arsti ainuõiguseks! Me ei vastuta veebilehel postitatud teabe kasutamisest tulenevate võimalike negatiivsete tagajärgede eest.

BAKTERID
ulatuslik üherakuliste mikroorganismide rühm, mida iseloomustab membraaniga ümbritsetud raku tuuma puudumine. Samal ajal hõivab bakteri geneetiline materjal (desoksüribonukleiinhape ehk DNA) rakus väga spetsiifilise koha – tsooni, mida nimetatakse nukleoidiks. Sellise rakustruktuuriga organisme nimetatakse prokarüootideks ("eeltuuma"), erinevalt kõigist teistest - eukarüootidest ("tõeline tuum"), kelle DNA asub kestaga ümbritsetud tuumas. Bakterid, mida kunagi peeti mikroskoopilisteks taimedeks, liigitatakse nüüd eraldi kuningriigiks Monera, mis on üks viiest praeguses klassifikatsioonisüsteemis koos taimede, loomade, seente ja protistidega.

fossiilsed tõendid. Bakterid on tõenäoliselt vanim teadaolev organismide rühm. Kihilised kiviehitised - stromatoliitid - dateeritud mõnel juhul arheosoikumi (arhea) algusesse, s.o. mis tekkis 3,5 miljardit aastat tagasi – bakterite elutegevuse tulemus, tavaliselt fotosünteesi, nn. sinivetikad. Sarnased struktuurid (karbonaatidega immutatud bakterikiled) moodustuvad praegu, peamiselt Austraalia, Bahama ranniku lähedal, California ja Pärsia lahes, kuid need on suhteliselt haruldased ega saavuta suuri suurusi, sest taimtoidulised organismid, näiteks maod, neist toituma. Tänapäeval kasvavad stromatoliitid peamiselt seal, kus neid loomi vee kõrge soolsuse või muudel põhjustel ei esine, kuid enne taimtoiduliste vormide ilmumist evolutsiooni käigus võivad nad jõuda tohutu suuruseni, moodustades ookeani madala vee olulise elemendi. , võrreldav tänapäevaste korallriffidega. Mõnedest iidsetest kivimitest on leitud pisikesi söestunud kerasid, mis arvatakse olevat ka bakterite jäänused. Esimene tuuma-, s.o. eukarüootsed rakud arenesid bakteritest umbes 1,4 miljardit aastat tagasi.
Ökoloogia. Pinnases, järvede ja ookeanide põhjas on palju baktereid – kõikjal, kuhu koguneb orgaaniline aine. Nad elavad külmas, kui termomeeter on veidi üle nulli, ja kuumades happeallikates, mille temperatuur on üle 90 ° C. Mõned bakterid taluvad keskkonna väga kõrget soolsust; eelkõige on nad ainsad Surnumerest leitud organismid. Atmosfääris esinevad need veepiiskadena ja nende arvukus on seal tavaliselt korrelatsioonis õhu tolmususega. Seega sisaldab vihmavesi linnades palju rohkem baktereid kui maapiirkondades. Kõrgmäestiku ja polaaralade külmas õhus on neid vähe, sellegipoolest leidub neid isegi stratosfääri alumises kihis 8 km kõrgusel. Loomade seedetrakt on tihedalt asustatud bakteritega (tavaliselt kahjutu). Katsed on näidanud, et enamiku liikide eluks pole need vajalikud, kuigi suudavad sünteesida mõningaid vitamiine. Mäletsejalistel (lehmad, antiloobid, lambad) ja paljudel termiitidel osalevad nad aga taimse toidu seedimises. Lisaks ei arene steriilsetes tingimustes kasvanud looma immuunsüsteem normaalselt välja, kuna puudub bakterite stimuleerimine. Soolestiku normaalne bakteriaalne "floora" on oluline ka sinna sattuvate kahjulike mikroorganismide mahasurumiseks.

BAKTERITE STRUKTUUR JA ELU

Bakterid on palju väiksemad kui mitmerakuliste taimede ja loomade rakud. Nende paksus on tavaliselt 0,5-2,0 mikronit ja pikkus 1,0-8,0 mikronit. Mõningaid vorme on standardsete valgusmikroskoobide eraldusvõimega (umbes 0,3 mikronit) vaevu näha, kuid on ka liike, mis on pikemad kui 10 mikronit ja laius, mis ületab ka need piirid, ning hulk väga õhukesi baktereid võib ületada 50 mikronit. pikkus. Pliiatsiga seatud punktile vastavale pinnale mahub veerand miljonit selle kuningriigi keskmise suurusega esindajat.
Struktuur. Morfoloogia tunnuste järgi eristatakse järgmisi bakterirühmi: kookid (enam-vähem sfäärilised), batsillid (ümmarguste otstega vardad või silindrid), spirillad (jäigad spiraalid) ja spiroheedid (õhukesed ja painduvad karvakujulised vormid). Mõned autorid kipuvad ühendama kaks viimast rühma üheks – spirillaks. Prokarüootid erinevad eukarüootidest peamiselt selle poolest, et neil puudub hästi moodustunud tuum ja tüüpilisel juhul on ainult üks kromosoom – väga pikk ümmargune DNA molekul, mis on ühes punktis rakumembraani külge kinnitatud. Prokarüootidel puuduvad ka membraaniga seotud intratsellulaarsed organellid, mida nimetatakse mitokondriteks ja kloroplastideks. Eukarüootides toodavad mitokondrid hingamise käigus energiat, fotosüntees toimub kloroplastides (vt ka RAK). Prokarüootides täidab kogu rakk (ja ennekõike rakumembraan) mitokondrite funktsiooni ja fotosünteesi vormis samal ajal kloroplast. Nagu eukarüootidel, on ka bakteri sees väikesed nukleoproteiinistruktuurid – valgusünteesiks vajalikud ribosoomid, kuid need ei ole seotud ühegi membraaniga. Väga väheste eranditega ei suuda bakterid sünteesida steroole, eukarüootsete rakumembraanide olulisi komponente. Väljaspool rakumembraani on enamik baktereid vooderdatud rakuseinaga, mis mõnevõrra meenutab taimerakkude tselluloosseina, kuid koosneb muudest polümeeridest (nende hulka ei kuulu mitte ainult süsivesikud, vaid ka aminohapped ja bakteritele omased ained). See kest takistab bakteriraku lõhkemist, kui vesi osmoosi tõttu sinna siseneb. Rakuseina peal on sageli kaitsev limaskesta kapsel. Paljud bakterid on varustatud flagelladega, millega nad aktiivselt ujuvad. Bakteriaalsed lipud on lihtsamad ja mõnevõrra erinevad kui sarnased eukarüootsed struktuurid.

"TÜÜPILINE" BAKTERIRAK ja selle peamised struktuurid.

Sensoorsed funktsioonid ja käitumine. Paljudel bakteritel on keemilised retseptorid, mis tuvastavad muutusi keskkonna happesuses ja erinevate ainete, näiteks suhkrute, aminohapete, hapniku ja süsihappegaasi kontsentratsioonis. Igal ainel on oma tüüpi sellised "maitse" retseptorid ja ühe neist kadumine mutatsiooni tagajärjel toob kaasa osalise "maitsepimeduse". Paljud liikuvad bakterid reageerivad ka temperatuurikõikumistele ja fotosünteesivad liigid valguse muutustele. Mõned bakterid tajuvad magnetvälja joonte, sealhulgas Maa magnetvälja suunda nende rakkudes leiduvate magnetiidiosakeste (magnetiline rauamaak - Fe3O4) abil. Vees kasutavad bakterid seda võimet ujuda mööda jõujooni, otsides soodsat keskkonda. Bakterite konditsioneeritud refleksid pole teada, kuid neil on teatud tüüpi primitiivne mälu. Ujumise ajal võrdlevad nad stiimuli tajutavat intensiivsust selle varasema väärtusega, st. teha kindlaks, kas see on muutunud suuremaks või väiksemaks, ning sellest lähtuvalt säilitada liikumissuund või muuta seda.
Paljunemine ja geneetika. Bakterid paljunevad aseksuaalselt: nende rakus olev DNA paljuneb (kahekordistub), rakk jaguneb kaheks ja iga tütarrakk saab ühe koopia vanema DNAst. Bakteriaalset DNA-d saab üle kanda ka mittejagunevate rakkude vahel. Samal ajal ei toimu nende sulandumist (nagu eukarüootides), isendite arv ei suurene ja tavaliselt kantakse teise rakku ainult väike osa genoomist (geenide komplekt), erinevalt "päris" seksuaalprotsess, mille käigus järeltulija saab igalt vanemalt täieliku geenikomplekti. Sellist DNA ülekandmist saab läbi viia kolmel viisil. Transformatsiooni käigus neelab bakter keskkonnast "alasti" DNA-d, mis sattus sinna teiste bakterite hävitamise käigus või katsetaja poolt teadlikult "libisenud". Protsessi nimetatakse transformatsiooniks, kuna selle uurimise algstaadiumis pöörati põhitähelepanu kahjutute organismide muundumisele (transformatsioonile) sel viisil virulentseteks. DNA fragmente võivad bakteritelt bakteritesse üle kanda ka spetsiaalsed viirused – bakteriofaagid. Seda nimetatakse transduktsiooniks. Samuti on olemas protsess, mis meenutab viljastumist ja mida nimetatakse konjugatsiooniks: bakterid on omavahel ühendatud ajutiste torukujuliste väljakasvudega (kopulatsioonifimbria), mille kaudu DNA läheb "meesrakust" "emasele". Mõnikord sisaldavad bakterid väga väikeseid lisakromosoome – plasmiide, mis võivad samuti indiviidilt indiviidile üle kanduda. Kui plasmiidid sisaldavad samal ajal geene, mis põhjustavad resistentsust antibiootikumide suhtes, räägivad nad nakkusresistentsusest. Meditsiinilisest aspektist on see oluline, sest see võib levida erinevate liikide ja isegi bakteriperekondade vahel, mille tulemusena muutub kogu bakteriaalne floora, ütleme sooled, teatud ravimite toimele resistentseks.

AINEVAHETUS

Osaliselt bakterite väiksuse tõttu on nende ainevahetuse intensiivsus palju suurem kui eukarüootidel. Kõige soodsamates tingimustes võivad mõned bakterid oma kogumassi ja arvukuse kahekordistada ligikaudu iga 20 minuti järel. See on tingitud asjaolust, et mitmed nende kõige olulisemad ensüümsüsteemid toimivad väga suurel kiirusel. Niisiis vajab küülik valgumolekuli sünteesimiseks paar minutit ja bakterid sekundit. Looduskeskkonnas, näiteks mullas, on aga enamik baktereid "näljadieedil", nii et kui nende rakud jagunevad, siis mitte iga 20 minuti, vaid paari päeva tagant.
Toit. Bakterid on autotroofid ja heterotroofid. Autotroofid (“isetoitvad”) ei vaja teiste organismide toodetud aineid. Nad kasutavad süsinikdioksiidi (CO2) peamise või ainsa süsinikuallikana. Kaasa arvatud CO2 ja muud anorgaanilised ained, eriti ammoniaak (NH3), nitraadid (NO-3) ja mitmesugused väävliühendid, sünteesivad keerulistes keemilistes reaktsioonides kõiki neile vajalikke biokeemilisi tooteid. Heterotroofid (toituvad teistest) kasutavad peamise süsinikuallikana (mõned liigid vajavad ka CO2) orgaanilisi (süsinikku sisaldavaid) aineid, mida sünteesivad teised organismid, eelkõige suhkruid. Oksüdeerituna annavad need ühendid energiat ja molekule, mis on vajalikud rakkude kasvuks ja elutegevuseks. Selles mõttes on heterotroofsed bakterid, mis hõlmavad valdavat enamust prokarüoote, inimestega sarnased.
peamised energiaallikad. Kui rakukomponentide moodustamiseks (sünteesiks) kasutatakse peamiselt valgusenergiat (footoneid), siis protsessi nimetatakse fotosünteesiks ja selleks võimelisi liike fototroofideks. Fototroofsed bakterid jagunevad fotoheterotroofideks ja fotoautotroofideks, olenevalt sellest, millised ühendid - orgaanilised või anorgaanilised - on nende peamiseks süsinikuallikaks. Fotoautotroofsed tsüanobakterid (sinivetikad), nagu rohelised taimed, lõhestavad veemolekule (H2O), kasutades valgusenergiat. See vabastab vaba hapnikku (1/2O2) ja toodab vesinikku (2H+), mis võib öelda, et see muundab süsinikdioksiidi (CO2) süsivesikuteks. Rohelistes ja purpursetes väävlibakterites ei kasutata valgusenergiat vee, vaid teiste anorgaaniliste molekulide, näiteks vesiniksulfiidi (H2S) lõhustamiseks. Selle tulemusena toodetakse ka vesinikku, vähendades süsihappegaasi, kuid hapnikku ei eraldu. Sellist fotosünteesi nimetatakse anoksügeenseks. Fotoheterotroofsed bakterid, nagu purpursed mitteväävlibakterid, kasutavad valgusenergiat vesiniku tootmiseks orgaanilistest ainetest, eriti isopropanoolist, kuid selle allikaks võib olla ka gaasiline H2. Kui raku peamiseks energiaallikaks on kemikaalide oksüdatsioon, nimetatakse baktereid kemoheterotroofideks või kemoautotroofideks, olenevalt sellest, millised molekulid on peamise süsinikuallikana – orgaanilised või anorgaanilised. Esimeses annab orgaanika nii energiat kui süsinikku. Kemoautotroofid saavad energiat anorgaaniliste ainete, näiteks vesiniku (veeks: 2H4 + O2 kuni 2H2O), raua (Fe2+ kuni Fe3+) või väävli (2S + 3O2 + 2H2O kuni 2SO42- + 4H+) ja süsiniku CO2 oksüdeerimisel. Neid organisme nimetatakse ka kemolitotroofideks, rõhutades sellega, et nad "toituvad" kivimitest.
Hingetõmme. Rakuhingamine on "toidu" molekulidesse salvestatud keemilise energia vabastamise protsess selle edasiseks kasutamiseks elutähtsates reaktsioonides. Hingamine võib olla aeroobne ja anaeroobne. Esimesel juhul vajab see hapnikku. Seda on vaja tööks nn. elektronide transpordisüsteem: elektronid liiguvad ühest molekulist teise (eraldub energia) ja lõpuks kinnituvad koos vesinikioonidega hapnikuga – tekib vesi. Anaeroobsed organismid ei vaja hapnikku ja mõne selle rühma liigi jaoks on see isegi mürgine. Hingamisel vabanevad elektronid seotakse teiste anorgaaniliste aktseptoritega, nagu nitraat, sulfaat või karbonaat, või (ühes sellise hingamise vormis - fermentatsioonis) teatud orgaanilise molekuliga, eriti glükoosiga. Vaata ka AINEVAHETUS.

KLASSIFIKATSIOON

Enamikus organismides peetakse liiki paljunemisvõimeliselt isoleeritud isendite rühma. Laias laastus tähendab see, et antud liigi esindajad võivad anda viljakaid järglasi, paaritudes ainult omasugustega, kuid mitte teiste liikide isenditega. Seega ei ületa konkreetse liigi geenid reeglina selle piire. Bakterites saab aga geene vahetada mitte ainult eri liiki, vaid ka eri perekonda kuuluvate isendite vahel, mistõttu pole päris selge, kas siin on legitiimne rakendada tavapäraseid evolutsioonilise päritolu ja suguluse mõisteid. Seoses selle ja teiste raskustega ei eksisteeri veel üldtunnustatud bakterite klassifikatsiooni. Allpool on üks selle laialdaselt kasutatavatest variantidest.
MONERA KUNINGRIIK

Phylum Gracilicutes (õhukese seinaga gramnegatiivsed bakterid)

Klass Scotobacteria (mittefotosünteetilised vormid, nt müksobakterid) Klass Anoksüfotobakterid (hapnikku vabastavad fotosünteetilised vormid, nt purpursed väävlibakterid) Klass Oksifotobakterid (hapnikku vabastavad fotosünteetilised vormid, nt tsüanobakterid)

Phylum Firmicutes (paksuseinalised grampositiivsed bakterid)

Klass Firmibakterid (kõvarakulised vormid nagu klostriidid)
Tallobakterite klass (hargnenud vormid, nt aktinomütseedid)

Tenericutes phylum (gramnegatiivsed rakuseinata bakterid)

Mollicutes (pehmed rakuvormid, nt mükoplasmad)

Tüüp Mendosicutes (defektse rakuseinaga bakterid)

Arhebakterite klass (iidsed vormid, nt metaani moodustajad)

Domeenid. Hiljutised biokeemilised uuringud on näidanud, et kõik prokarüootid jagunevad selgelt kahte kategooriasse: väike arhebakterite rühm (Archaebacteria - "iidsed bakterid") ja kõik ülejäänud, mida nimetatakse eubakteriteks (Eubacteria - "tõelised bakterid"). Arvatakse, et arhebakterid on primitiivsemad kui eubakterid ning lähemad prokarüootide ja eukarüootide ühisele esivanemale. Need erinevad teistest bakteritest mitme olulise tunnuse poolest, sealhulgas valgusünteesis osalevate ribosomaalsete RNA (pRNA) molekulide koostise, lipiidide (rasvataoliste ainete) keemilise struktuuri ja selle asemel, et rakuseinas on mõned muud ained. valgu-süsivesikute polümeerist mureiinist. Ülaltoodud klassifikatsioonisüsteemis loetakse arhebakterid vaid üheks sama kuningriigi tüübiks, mis hõlmab kõiki eubaktereid. Mõnede bioloogide arvates on aga arhebakterite ja eubakterite vahelised erinevused nii sügavad, et õigem on käsitleda Moneras asuvaid arhebaktereid omaette alamkuningriigina. Viimasel ajal on esile kerkinud veelgi radikaalsem ettepanek. Molekulaaranalüüs on paljastanud nii olulisi erinevusi geenide struktuuris nende kahe prokarüootide rühma vahel, et mõned peavad nende esinemist samas organismide kuningriigis ebaloogiliseks. Sellega seoses tehti ettepanek luua veelgi kõrgema astme taksonoomiline kategooria (takson), nimetades seda domeeniks, ja jagada kõik elusolendid kolmeks domeeniks - Eucarya (eukarüootid), Archaea (arhea) ja Bakterid (praegused eubakterid). ).

ÖKOLOOGIA

Bakterite kaks kõige olulisemat ökoloogilist funktsiooni on lämmastiku sidumine ja orgaaniliste jääkide mineraliseerumine.
Lämmastiku sidumine. Molekulaarse lämmastiku (N2) seondumist ammoniaagiks (NH3) nimetatakse lämmastiku sidumiseks ning viimase oksüdeerumist nitritiks (NO-2) ja nitraadiks (NO-3) nimetatakse nitrifikatsiooniks. Need on biosfääri jaoks elutähtsad protsessid, kuna taimed vajavad lämmastikku, kuid suudavad omastada ainult selle seotud vorme. Praegu annavad ligikaudu 90% (umbes 90 miljonit tonni) sellise "fikseeritud" lämmastiku aastasest kogusest bakterid. Ülejäänu toodavad keemiatehased või tekib pikselahenduse ajal. Lämmastik õhus, mis on u. 80% atmosfäärist, mis on seotud peamiselt gramnegatiivse perekonna Rhizobium (Rhizobium) ja tsüanobakteritega. Rhizobiumi liigid sümbioosid ligikaudu 14 000 liblikõielise taimeliigiga (sugukond Leguminosae), mille hulka kuuluvad näiteks ristik, lutsern, sojaoad ja herned. Need bakterid elavad nn. sõlmed - tursed, mis nende juuresolekul tekivad juurtele. Bakterid saavad taimelt orgaanilist ainet (toitumist) ja varustavad vastutasuks peremeesorganismi seotud lämmastikuga. Aastaks fikseeritakse niimoodi kuni 225 kg lämmastikku hektari kohta. Ka mitteliblikõielised taimed, näiteks lepp, astuvad sümbioosi teiste lämmastikku siduvate bakteritega. Tsüanobakterid fotosünteesivad nagu rohelised taimed, vabastades hapnikku. Paljud neist on võimelised siduma ka õhulämmastikku, mille seejärel omastavad taimed ja lõpuks ka loomad. Need prokarüootid on oluliseks fikseeritud lämmastiku allikaks pinnases üldiselt ja riisipõldudel eriti idas, samuti on selle peamine tarnija ookeanide ökosüsteemide jaoks.
Mineraliseerimine. Nii nimetatakse orgaaniliste jääkide lagunemist süsinikdioksiidiks (CO2), veeks (H2O) ja mineraalsooladeks. Keemilisest seisukohast on see protsess samaväärne põlemisega, seega nõuab see suures koguses hapnikku. Ülemine mullakiht sisaldab 100 000 kuni 1 miljard bakterit 1 g kohta, s.o. umbes 2 tonni hektari kohta. Tavaliselt oksüdeerivad kõik maapinnas sattunud orgaanilised jäägid kiiresti bakterite ja seente poolt. Lagunemiskindlam on pruunikas orgaaniline aine nimega humiinhape, mis tekib peamiselt puidus sisalduvast ligniinist. See koguneb pinnasesse ja parandab selle omadusi.

BAKTERID JA TÖÖSTUS

Arvestades bakterite poolt katalüüsitud keemiliste reaktsioonide mitmekesisust, pole üllatav, et neid kasutatakse tootmises laialdaselt, mõnel juhul juba iidsetest aegadest. Prokarüootid jagavad selliste mikroskoopiliste inimabiliste hiilgust seentega, peamiselt pärmiga, mis tagavad enamiku alkohoolse kääritamise protsessidest, näiteks veini ja õlle valmistamisel. Nüüd, kui on saanud võimalikuks kasulike geenide juurutamine bakteritesse, pannes neis sünteesima väärtuslikke aineid, näiteks insuliini, on nende eluslaboratooriumide tööstuslik kasutamine saanud võimsa uue tõuke. Vaata ka GEENIINSENERING.
Toidutööstus. Praegu kasutab see tööstus baktereid peamiselt juustude, muude fermenteeritud piimatoodete ja äädika tootmiseks. Peamised keemilised reaktsioonid on siin hapete moodustumine. Seega oksüdeerivad Acetobacter perekonna bakterid äädika tootmisel siidris või muudes vedelikes sisalduva etüülalkoholi äädikhappeks. Sarnased protsessid toimuvad ka hapukapsa ajal: anaeroobsed bakterid kääritavad selle taime lehtedes sisalduva suhkru piimhappeks, aga ka äädikhappeks ja erinevateks alkoholideks.
Maakide leostumine. Viletsate maakide leostamiseks kasutatakse baktereid, s.t. kandes neist üle väärtuslike metallide, peamiselt vase (Cu) ja uraani (U) soolade lahusesse. Näiteks on kalkopüriidi ehk vaskpüriidi (CuFeS2) töötlemine. Selle maagi hunnikuid kastetakse perioodiliselt veega, mis sisaldab perekonna Thiobacillus kemolitotroofseid baktereid. Oma elutegevuse käigus oksüdeerivad nad väävlit (S), moodustades lahustuvad vask- ja raudsulfaadid: CuFeS2 + 4O2 kuni CuSO4 + FeSO4. Sellised tehnoloogiad lihtsustavad oluliselt väärtuslike metallide tootmist maakidest; põhimõtteliselt on need samaväärsed kivimite murenemisel looduses toimuvate protsessidega.
Jäätmete taaskasutamine. Bakterid aitavad muundada ka jäätmeid, nagu reovesi, vähem ohtlikeks või isegi kasulikeks toodeteks. Heitvesi on tänapäeva inimkonna üks teravaid probleeme. Nende täielik mineraliseerimine nõuab tohutul hulgal hapnikku ja tavalistes veehoidlates, kuhu on kombeks need jäätmed visata, ei piisa enam nende "neutraliseerimisest". Lahendus peitub reovee täiendavas õhutamises spetsiaalsetes basseinides (aerotankides): selle tulemusel on mineraliseeruvatel bakteritel piisavalt hapnikku orgaanilise aine täielikuks lagundamiseks ning joogivesi saab kõige soodsamatel juhtudel protsessi üheks lõpp-produktiks. Teele jäänud lahustumatu sade võib allutada anaeroobsele kääritamisele. Selleks, et sellised veepuhastusjaamad võtaksid võimalikult vähe ruumi ja raha, on vajalikud head bakterioloogia teadmised.
Muud kasutusalad. Teisteks olulisteks bakterite tööstuslikuks kasutusaladeks on näiteks linasagar, s.o. selle pöörlevate kiudude eraldamine teistest taimeosadest, samuti antibiootikumide, eriti streptomütsiini (perekonna Streptomyces bakterid) tootmine.

BAKTERIIDE KONTROLL TÖÖSTUSES

Bakterid pole mitte ainult kasulikud; võitlus nende massilise paljunemise vastu, näiteks toiduainetes või tselluloosi- ja paberitehaste veesüsteemides, on muutunud terveks tegevusvaldkonnaks. Toitu rikuvad bakterid, seened ja nende endi autolüüsi ("iseseedimise") ensüümid, välja arvatud juhul, kui neid kuumuse või muul viisil inaktiveerita. Kuna riknemise peamiseks põhjuseks on bakterid, on tõhusate toiduainete säilitamissüsteemide kavandamiseks vaja teadmisi nende mikroorganismide taluvuspiiridest. Üks levinumaid tehnoloogiaid on piima pastöriseerimine, mis tapab baktereid, mis põhjustavad näiteks tuberkuloosi ja brutselloosi. Piima hoitakse 61-63°C juures 30 minutit või 72-73°C juures vaid 15 sekundit. See ei kahjusta toote maitset, vaid inaktiveerib patogeensed bakterid. Pastöriseerida saab ka veini, õlut ja puuviljamahlu. Toidu külmas hoidmise eelised on ammu teada. Madal temperatuur ei tapa baktereid, kuid ei lase neil kasvada ja paljuneda. Tõsi, külmutades näiteks -25 ° C-ni, väheneb bakterite arv mõne kuu pärast, kuid suur osa neist mikroorganismidest jääb siiski ellu. Temperatuuril veidi alla nulli jätkavad bakterid paljunemist, kuid väga aeglaselt. Nende elujõulisi kultuure saab pärast lüofiliseerimist (külmutamist – kuivatamist) säilitada peaaegu lõputult valku sisaldavas söötmes, näiteks vereseerumis. Teiste tuntud toiduainete säilitamismeetodite hulka kuuluvad kuivatamine (kuivatamine ja suitsutamine), suures koguses soola või suhkru lisamine, mis on füsioloogiliselt samaväärne dehüdratsiooniga, ja marineerimine, s.o. asetatakse kontsentreeritud happe lahusesse. Kui söötme happesus vastab pH-le 4 ja alla selle, on bakterite elutähtis aktiivsus tavaliselt tugevalt pärsitud või peatunud.

BAKTERID JA HAIGUSED

BAKTERITE UURING

Paljusid baktereid on lihtne kasvatada nn. sööde, mis võib sisaldada lihapuljongit, osaliselt seeditud valku, sooli, dekstroosi, täisverd, selle seerumit ja muid komponente. Bakterite kontsentratsioon sellistes tingimustes ulatub tavaliselt umbes miljardini kuupsentimeetri kohta, mille tulemuseks on hägune keskkond. Bakterite uurimiseks on vaja saada nende puhaskultuure ehk kloone, mis on ühe raku järglased. See on vajalik näiteks selleks, et teha kindlaks, millist tüüpi bakterid patsiendi nakatanud ja millise antibiootikumi suhtes see tüüp on tundlik. Mikrobioloogilised proovid, nagu näiteks kurgust või haavadest võetud tampoonid, vere-, vee- või muude materjalide proovid, lahjendatakse tugevalt ja kantakse pooltahke söötme pinnale: üksikutest rakkudest tekivad sellel ümarad kolooniad. Kultuurisöötme kõvendiks on tavaliselt agar, teatud merevetikatest saadud polüsahhariid, mis on peaaegu seedimatu mis tahes tüüpi bakterite poolt. Agarisöötmeid kasutatakse "varraste" kujul, st. kaldpinnad, mis tekivad katseklaasides, mis seisavad sulakultuurisöötme tahkumisel suure nurga all, või õhukeste kihtidena klaasist Petri tassidel - lamedad ümmargused anumad, mis on suletud sama kujuga, kuid veidi suurema läbimõõduga kaanega. Tavaliselt jõuab bakterirakk päeva pärast nii palju paljuneda, et moodustab palja silmaga hästi nähtava koloonia. Seda saab edasiseks uurimiseks üle kanda teise keskkonda. Kõik söötmed peavad enne bakterite kasvatamist olema steriilsed ja pärast tuleb võtta meetmeid, et vältida soovimatute mikroorganismide sattumist neile. Sel viisil kasvatatud bakterite uurimiseks kaltsineeritakse leegil peenike traatsilmus, mis esmalt puudutab kolooniat või määrdumist ning seejärel ladestub slaidile veetilk. Võetud materjali selles vees ühtlaselt jaotades klaas kuivatatakse ja lastakse kaks-kolm korda kiiresti üle põleti leegi (bakteritega külg tuleb üles keerata): selle tulemusena kinnituvad mikroorganismid, kahjustamata, kindlalt. substraat. Preparaadi pinnale tilgutatakse värvainet, seejärel pestakse klaasi vees ja kuivatatakse uuesti. Proovi saab nüüd mikroskoobi all vaadata. Bakterite puhaskultuure tuvastatakse peamiselt nende biokeemiliste omaduste järgi, s.o. teha kindlaks, kas nad moodustavad teatud suhkrutest gaasi või happeid, kas nad on võimelised valku seedima (želatiini veeldama), kas nad vajavad kasvuks hapnikku jne. Samuti kontrollivad nad, kas need on määrdunud konkreetsete värvainetega. Tundlikkust teatud ravimite, näiteks antibiootikumide suhtes saab määrata, asetades bakteritega nakatatud pinnale nende ainetega immutatud väikesed filterpaberi kettad. Kui mõni keemiline ühend tapab baktereid, moodustub vastava ketta ümber neist vaba tsoon.

Collier Encyclopedia. - Avatud ühiskond. 2000 .

Bakterid on üherakulised organismid, millel puudub klorofüll.

bakterid on üldlevinud, asustades kõiki elupaiku. Kõige rohkem leidub neid mullas kuni 3 km sügavusel (ühes grammis mullas kuni 3 miljardit). Neid leidub palju õhus (kuni 12 km kõrgusel), loomade ja taimede (nii elavate kui surnud) organismides, erandiks pole ka inimkeha.

Bakterite hulgas on fikseeritud ja liikuvad vormid. Bakterid liiguvad ühe või mitme lipukese abil, mis paiknevad kogu kehapinnal või kindlas piirkonnas.

Bakterirakud on erineva kujuga:

• sfäärilised - kookid,
• vardakujulised - batsillid,
• koma kujul - vibrios,
• keerdunud - spirilla.

cocci:

Monokokid: need on eraldi rakud.

Diplokokid: need on paarilised kokid, pärast jagunemist võivad nad moodustada paare.

Neisseri gonokokk: gonorröa põhjustaja

Pneumokokid: lobaari kopsupõletiku põhjustaja

Meningokokid: meningiidi (äge ajukelmepõletik) põhjustaja

Streptokokid: Need on ümara kujuga rakud, mis pärast jagunemist moodustavad ahelaid.

α - virideseeruvad streptokokid

β - hemolüütilised streptokokid, sarlakid, tonsilliit, farüngiit ...

γ - mittehemolüütilised streptokokid

Stafülokokid: see on mikroorganismide rühm, mis ei ole pärast jagunemist hajunud, moodustab tohutuid juhuslikke klastreid.

Patogeen: pustuloossed haigused, sepsis, keeb, abstsessid, flegmoon, mastiit, püodermatiit ja vastsündinute kopsupõletik.

Sartsiinid: see on kokkide kuhjumine rühmadena 8 või enama kokiga kottidena.

Varda kujuline:

Need on silindrikujulised bakterid, mis sarnanevad 1–5 × 0,5–1 μm suuruste varrastega ja paiknevad sagedamini üksikult .

Tegelikult bakterid: Need on vardakujulised bakterid, mis ei moodusta eoseid.

Batsillid: Need on vardakujulised bakterid, mis moodustavad eoseid.

(Kochi batsill, Escherichia coli, siberi katk, Pseudomonas aeruginosa, katku patogeen, läkaköha patogeen, šankri patogeen, teetanuse patogeen, botulismi patogeen, patogeen ...)

Vibrid:

Need on kergelt kumerad rakud, mis meenutavad 1–3 µm koma.

Vibrio cholerae: koolera tekitaja. Elab vees, mille kaudu nakatumine toimub.

Spirilla:

Need on keerdunud mikroorganismid spiraali kujul, millel on üks, kaks või enam spiraalset rõngast.

Kanalisatsioonis ja paisutatud veehoidlates elavad kahjutud bakterid.

Spirochetes:

Need on õhukesed pikad kirvekujulised bakterid, mida esindavad kolm tüüpi: Treponema, Borrelia, Lertospira. Treponema pallidum on inimesele patogeenne – süüfilise tekitaja levib sugulisel teel.

Bakteriraku struktuur:

Bakteriraku struktuur hästi uuritud elektronmikroskoopiaga. Bakterirakk koosneb kestast, mille välimist kihti nimetatakse rakuseinaks ja sisemiseks tsütoplasmaatiliseks membraaniks, samuti tsütoplasmast koos inklusioonide ja nukleotiididega. On täiendavaid struktuure: kapsel, mikrokapsel, lima, flagella, pili, plasmiidid;

raku sein - tugev, elastne struktuur, mis annab bakteritele teatud kuju ja "pidurdab" kõrget osmootset rõhku bakterirakus. See kaitseb rakku kahjulike keskkonnategurite toime eest.

välimine membraan mida esindavad lipopolüsahhariidid, fosfolipiidid ja valgud. Selle välisküljel on lipopolüsahhariid.

Rakuseina ja tsütoplasmaatiliste membraanide vahel on ensüüme sisaldav periplasmaatiline ruum ehk periplasma.

tsütoplasmaatiline membraan külgneb bakteriraku seina sisepinnaga ja ümbritseb bakteri tsütoplasma välimist osa. See koosneb kahekordsest lipiidikihist, aga ka selle kaudu tungivatest terviklikest valkudest.

Tsütoplasma hõivab suurema osa bakterirakust ja koosneb lahustuvatest valkudest, ribonukleiinhapetest, inklusioonidest ja paljudest väikestest graanulitest - ribosoom, vastutab valkude sünteesi eest. Tsütoplasmas on glükogeeni graanulite, polüsahhariidide, rasvhapete ja polüfosfaatide kujul mitmesuguseid kandmisi.

Nukleotiid - tuuma bakteriaalne ekvivalent. See paikneb bakterite tsütoplasmas kaheahelalise DNA kujul, mis on suletud rõngasse ja tihedalt pakitud nagu pall. Tavaliselt sisaldab bakterirakk ühte kromosoomi, mida esindab rõngasse suletud DNA molekul.

Lisaks bakterirakus olevale nukleotiidile võivad pärilikkustegurid esineda ka kromosomaalsetes tegurites - plasmiidid, mis on kovalentselt suletud DNA tsüklid ja on võimelised replikatsiooniks bakterikromosoomist sõltumatult.

Kapsel - limaskesta struktuur, mis on kindlalt seotud bakteriraku seinaga ja millel on selgelt määratletud välispiirid. Tavaliselt koosneb kapsel polüsahhariididest, mõnikord polüpeptiididest,

Paljud bakterid sisaldavad mikrokapsel - lima moodustumine, tuvastatakse ainult elektronmikroskoopiaga.

Flagella bakterid määravad rakkude liikuvuse. Lipud on õhukesed tsütoplasmaatilisest membraanist pärinevad niidid, mis on kinnitatud tsütoplasma membraani ja rakuseina külge spetsiaalsete ketaste abil, on pikad, koosnevad spiraalis keerdunud valgust - flagelliinist. Lipud tuvastatakse elektronmikroskoobi abil.

poleemika - uinuvate grampositiivsete bakterite omapärane vorm, mis moodustub väliskeskkonnas bakterite eksisteerimiseks ebasoodsates tingimustes (kuivamine, toitainete puudus jne).

L-kujulised bakterid.

Paljudes bakterites tekivad rakuseinte osalise või täieliku hävimise korral L-vormid. Mõnel tekivad need spontaanselt. L-vormide moodustumine toimub penitsilliini toimel, mis häirib rakuseina mukopeptiidide sünteesi. Morfoloogia järgi on erinevate bakteriliikide L-vormid üksteisega sarnased. Need on sfäärilised, erineva suurusega moodustised: 1-8 mikronist kuni 250 nm-ni, nad on sarnaselt viirustega võimelised läbima portselanfiltrite poore. Kuid erinevalt L-vormi viirustest saab seda kasvatada kunstlikel toitainetel, lisades neile penitsilliini, suhkrut ja hobuseseerumit. Kui penitsilliin toitainekeskkonnast eemaldatakse, muudetakse L-vormid uuesti bakterite algvormideks.

Praeguseks on saadud Proteuse, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Brucella L-vorme, gaasigangreeni ja teetanuse patogeene ning teisi mikroorganisme.

Gram-positiivsed mikroorganismid (gr + m / o).

Nende hulka kuuluvad: aureus ja epidermaalne stafülokokk aureus ja streptokokk ...

Elupaik: ülemised hingamisteed ja nahk.

Reservuaar: nahk, õhk, hooldusvahendid, mööbel, voodipesu, riided.

Kuivatamisel nad ei sure.

Paljunemine: nad ei paljune väljaspool inimest, kuid on ebaõigel säilitamisel võimelised paljunema toiduainetes.

Gramnegatiivsed mikroorganismid (gr - m / o).

Nende hulka kuuluvad: E. coli, Klebsiella, citrobacter, Proteus, Pseudomonas aeruginosa ...

Elupaik: sooled, kuseteede ja hingamisteede limaskest ...

Mahuti : märjad kaltsud, nõudepesuharjad, hingamisaparaadid, märjad pinnad, meditsiinilised ja nõrgad desinfektsioonivahendid. lahendusi.

Kuivatamisel nad surevad.

Paljunemine: koguneda väliskeskkonda, des. madala kontsentratsiooniga lahused.

Edastatud: õhus ja kontakt-leibkonna teel.