Бактерии — мельчайшие одноклеточные организмы, которых можно встретить повсюду: в пресных и солёных водоёмах, на поверхности приполярных льдов, в горячих источниках, в почве, на поверхности и внутри тел других организмов.

Бактерий изучает один из разделов микробиологии — бактериология. К настоящему времени их описано уже более 10 тысяч видов, но учёные полагают, что многие виды ещё неизвестны науке. 

Общая характеристика бактерий

Бактерии — это крошечные организмы, изучать которые можно только с помощью увеличительной техники. 

Увидеть бактерии можно и в световой микроскоп, а вот рассмотреть мельчайшие структуры бактериальных клеток позволяют только электронные микроскопы.

а	б

Рис. 1. Бактерии, видимые в световой (а) и электронный (б) микроскопы

.

Бактерии — это одноклеточные организмы 

У некоторых видов бактерий клетки не разделяются после деления, а располагаются парами, четвёрками, цепочками или гроздьями, но при этом каждая бактериальная клетка остаётся самостоятельным организмом и способна существовать независимо от других клеток. Многие бактерии способны образовывать на питательной среде колонии характерной формы. Колония таких бактерий не является многоклеточным организмом, а представляет собой клеточную массу — различимое невооружённым глазом скопление клеток.

 

 

Рис. 2. Формы бактериальных клеток

Это интересно: форма бактериальных клеток

В бактериальных клетках нет ядер 

Все представители царства бактерий являются прокариотами. Прокариоты, или Доядерные, — это надцарство одноклеточных организмов, не имеющих клеточных ядер.

---

 

Бактериальные клетки окружены клеточной стенкой из муреина 

Муреин (от лат. murus [мурус] — «стенка») — это особое вещество бактерий, защищающее их клетки от воздействий внешней среды. Прочная и достаточно жёсткая клеточная стенка располагается поверх клеточной мембраны и определяет характерную для каждого вида форму бактериальных клеток. 

 

Бактерий можно выращивать в лабораторных условиях

Микробиологи, изучающие разные виды бактерий, выращивают их на особых средах — в жидком питательном бульоне, на поверхности или в толще особых плотных желеобразных сред.

 



Рис. 3. Колонии бактерий на поверхности питательных сред в чашках Петри 

 

Строение бактериальной клетки

Клетки бактерий устроены гораздо проще клеток других организмов — животных, растений, грибов. В них нет не только ядер, но и многих органоидов. В цитоплазме можно обнаружить только мелкие округлые органоиды — рибосомы, осуществляющие сборку белковых молекул, и включения в виде зёрен, капель, кристаллов или комочков разной формы — отложенные впрок запасы питательных веществ или изолированные уже ненужные клетке продукты обмена веществ.

В цитоплазме располагается также генетический материал — вещество, содержащее наследственную информацию о строении и жизнедеятельности бактериальной клетки. В отличие от клеток эукариотических организмов, генетический материал в клетках бактерий не окружён ядерной оболочкой.

У некоторых видов бактерий поверх клеточной стенки имеется дополнительный внешний слой — слизистая капсула. В отличие от стенки, капсула неплотная, полужидкая, полупрозрачная. Капсула обеспечивает дополнительную защиту бактериальных клеток от повреждений.



Рис. 4. Схема строения бактериальной клетки

.

Некоторые виды бактерий имеют один или несколько жгутиков, с помощью которых они передвигаются.  

Узнать больше: пили бактерий

Жизнедеятельность бактерий

Дыхание

Большинство видов бактерий используют для дыхания кислород, их называют 

---

аэробными бактериями. Но есть виды прокариот, не нуждающиеся в кислороде, — это анаэробные бактерии. Бактерии-анаэробы способны жить на дне водоёмов, в глубоких слоях почвы, в желудках и кишечниках животных, то есть в местообитаниях, где совсем немного или вообще нет кислорода.

Некоторые бактерии могут приспосабливаться к жизни в средах с разным содержанием кислорода. Если кислорода достаточно, то дыхание у таких бактерий протекает как у аэробных организмов, а если кислорода мало или он отсутствует, то их обмен веществ перестраивается, и они на время становятся анаэробными организмами.

 

Питание

Для разных видов бактерий характерны самые разнообразные способы питания.

Большую группу составляют микроорганизмы, питающиеся готовыми органическими веществами, — гетеротрофные бактерии. Среди них есть как паразиты и симбионты других организмов, так и свободноживущие сапротрофы.

Всем известны болезнетворные бактерии, поселяющиеся в организмах животных, в том числе человека, и вызывающие различные заболевания, например туберкулёз, холеру. Это бактерии-паразиты, они питаются за счёт ресурсов организма-хозяина, поедая органические вещества его тела и нанося ему вред.

В организмах животных и растений можно также обнаружить бактерий-симбионтов. Эти бактерии не вредят организму, в котором обитают, а наоборот, приспособились к взаимовыгодному обмену с ним. Например, клубеньковые бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых растений (клевера, гороха, фасоли), не только используют органические вещества организма-хозяина, но и снабжают растение соединениями азота, принося ему пользу. Дело в том, что клубеньковые бактерии — это уникальные организмы, способные усваивать из воздуха азот и превращать его в доступную растениям форму. Сами растения такой способностью не обладают. Таким образом, из сожительства выгоду извлекают и симбиотические бактерии, и бобовые растения.

Не все гетеротрофные бактерии питаются органическими веществами живых организмов. Множество видов бактерий способны потреблять вещества мёртвых остатков и выделений других организмов. Таковы, например, почвенные бактерии гниения, использующие в качестве пищи органические вещества листового опада, навоза, трупов животных. Эту группу микроорганизмов называют 

---

бактериями-сапротрофами (от греч. sapros [сапрос] — «гнилой», trophe [трофе] — «пища»).

Ещё одну группу микроорганизмов составляют автотрофные бактерии. Они не нуждаются в органических веществах, но способны сами производить их. Цианобактерии — раньше их называли синезелёными «водорослями» — подобно растениям используют энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Серобактерии, железобактерии, водородные бактерии способны преобразовывать неорганические вещества, использовать энергию, выделяющуюся при этих химических реакциях, и направлять её на синтез органических веществ.



Рис. 5. Экологические группы бактерий по типу питания

 

 

Размножение

Бактерии размножаются путём деления клетки пополам, в результате чего образуются две одинаковые клетки — такие же, как материнская. Такой способ называют бинарным делением. 

Если условия окружающей среды благоприятны, то бактерии способны размножаться очень быстро. Например, молочнокислые бактерии при достаточном количестве питательных веществ (сахаров) и температуре 35–40 °С каждые 30 минут удваивают численность. Несложно подсчитать, что потомство одной бактерии за 5 часов превысит 1 тысячу экземпляров, а за 10 часов почти достигнет 1 миллиона.



Рис. 6. Схема деления бактериальной клетки

Узнать больше: передача генетической информации у бактерий

 Спорообразование

Некоторые бактерии способны образовывать споры. Споры у бактерий служат не для размножения, а для перенесения неблагоприятных условий — отсутствия пищи или воды, влияния слишком высокой или низкой температуры и т. д. 

Спора образуется внутри клетки. Часть цитоплазмы обособляется вокруг генетического материала клетки, затем отшнуровывается и одевается плотными оболочками, после чего оставшиеся внешние части клетки отмирают. В таком состоянии споры могут существовать очень долгое время — десятки и даже сотни лет. Когда споры попадают в благоприятные условия, они превращаются в обычные бактериальные клетки. Вначале лопается оболочка споры, клетка выходит из оболочки, начинает питаться, расти, затем делиться.

---

Рис. 7. Схема образования бактериальной споры

 

Споры бактерий очень устойчивы к воздействию низких и высоких температур: выдерживают замораживание и нагревание, а иногда даже кипячение. Уничтожить споры обычно удаётся только путём длительного кипячения, или нагревания под давлением, или прокаливания, или с помощью специальных химических растворов. Уничтожение всех микроорганизмов и их спор называют стерилизацией (от лат. sterilis [стерилис] — «бесплодный»). Пищевые продукты стерилизуют и герметично упаковывают, чтобы увеличить срок их хранения. Стерилизуют также все медицинские инструменты, чтобы не занести в организм человека инфекцию.

Значение бактерий

Значение бактерий в природе

Бактерии — древнейшие обитатели Земли. Учёные считают, что первыми появившимися на нашей планете клеточными организмами были именно бактерии. Они распространены всюду. Их находят в атмосфере на высоте нескольких километров, на дне океанов, в нефтяных и угольных пластах. Несмотря на малые размеры, бактерии выполняют важные функции во всех природных сообществах Земли.

• 
  Бактерии, обитающие в почве, разлагают мёртвое органическое вещество и превращают его в неорганические вещества, доступные растениям. Таким образом, почвенные бактерии участвуют в создании почвы и сохраняют её плодородие. 
  
• 
  Клубеньковые бактерии — симбионты бобовых растений — обогащают почву азотом, повышая её плодородие.
  

Рис. 8. Корни бобового растения, в которых обитают симбиотические азотфиксирующие бактерии

• 
  Цианобактерии производят органические вещества, потребляемые другими организмами, и выделяют в атмосферу кислород.
  
• 
  Бактериями питаются многие одноклеточные животные, например амёбы и инфузории.
  
• 
  Бактерии-симбионты, обитающие в кишечниках копытных животных, способны перерабатывать целлюлозу, содержащуюся в растительных кормах, и увеличивать их пищевую ценность.
  
• 
  Паразитические бактерии могут поселяться в организмах животных и растений, ослаблять их, вызывать опасные заболевания и даже гибель.
  

---

Смотрите также файлы

• Лекция Отводимое время 2 (ч) Цель занятия Изучить вопросы по программе 2,3,4 группы электробезопасности.doc

• Рынок авиационных тренажёров в России.docx

• Письменное задание (упражнения) студент группы эн1220(2).docx

• Краткoсрoчный план урoка.docx

• Дрісті масаты.ppt