Біологія – бактерії: види, назви, шкідливі і корисні для життя людини, чисельність, форми

Чи можуть бактерії бути друзями, а не ворогами, захищати, а не погрожувати? І взагалі, що вони з себе представляють, ці бактерії? Про все це та багато іншого – читайте нижче.

Хто такі бактерії в біології: визначення

• Бактеріями називаються живі мікроорганізми, які не мають ядра. Вони належать до домену прокаріотів, будучи однією з найдавніших життєвих форм на планеті. Це також одні з найбільш універсальних «жителів» Землі, здатні жити в глибинах грунту і водоймах, в кислому і радіоактивному середовищі. Незважаючи на всі старання вчених, людство досі не може вирощувати їх все лабораторно (це вдається тільки щодо деяких видів).
• Довжина бактерій складає лічені мікрометри, а форма їх може бути самою різноманітною. Наука, яка займається вивченням бактерій, називається бактериологией. Вони є складовою мікрофлори людини, приносячи як користь, так і викликаючи різні захворювання. Використовуються в різних сферах людської діяльності: промисловість, тваринництво, біотехнологічні процеси і т. д.
• Слово походить з латинської мови, в якому в свою чергу було утворено похідне назва з грецької, і позначає поняття «паличка» — саме такими були бактерії, вперше визначені вченими.

Чим є бактерії, є вони організмами?

• Дійсно, бактерії є організмами, причому, вони відносяться до найбільш древньої групі з усіх, які існують на сьогоднішній день. Їх будова досить примітивно, багато з бактерій і понині зберігають ознаки, притаманні їхнім предкам, зокрема, ті види, які знаходяться в особливих умовах. Це гаряча сірчана або безкиснева середовище.

Таким чином, на сьогоднішній день бактерія являє собою примітивний одноклітинний організм, виділений в царство з однойменною назвою. При цьому різноманітність бактерій досить велике, вони різні за своєю формою, способом пересування, середовищем існування

Хто виявив бактерії?

• Першовідкривачем бактерій можна вважати голландського вченого Антоні ван Левенгука, який першим зміг виявити їх під мікроскопом і описати. Це відбулося в другій половині 17-го століття.
• Ще половину сторіччя німецький вчений Християн Еренберг дав назву цих істот, яке ми використовуємо і понині – бактерії. Воно замінило перше найменування, введене Левенгуком – анималькули.
• В середині 19-го століття французький мікробіолог Луї Пастер не просто виявив окремі властивості, властиві бактеріям, але і почав вивчати фізіологію і метаболізм бактерій.
• Його продовжувачем у цій справі став німецький колега Роберт Кох, чиї праці з дослідження збудників туберкульозу увінчалися нобелівським лауреатством.

Які бактерії, види бактерій існують, і їх назви

Бактерії прийнято класифікувати за формою. Залежно від цього вчені розділили їх на три групи:

1. До кулястим (коків) відносять схожий на виноградні грона стафілокок, дія якого провокує харчові отруєння, а також гнійні запалення. А ось стрептококів, утворюючим в результаті поділу ланцюжок клітин, властиво провокувати запальні захворювання.
2. Схожі формою на звичайну паличку бактерії називають палочковидными. Існують бактерії, що утворюють своєрідні шари захисту, які протидіють впливу ззовні – це бацили.
3. Бактерії, що мають зігнуту форму, відносяться до спіралях, і вони переважно нешкідливі. До них відносяться спириллы, спірохети.

Багато бактерії отримали свою назву не тільки за своєю будовою, але і в залежності від впливу на певний орган людини, або за назвою викликається ними хвороби. Як приклад можна привести менінгокок, що вражає мозкову оболонку і викликає менінгіт, або пневмокок, провокуючий пневмонію в легенях, а риніт (нежить) викликається риновірусами.

• Крім того, існують назви, пов’язані з тією або іншою особливістю. Всім відомий вібріон відрізняється швидкими коливаннями, а протеус, названий по імені грецького бога, здатного набувати той або інший вигляд, характерний тим, що в різних організмах діє по-різному.
• Крім того, часто бактерії називають іменами вчених, які відкрили їх: рикетсії, шигели, бруцели або, скажімо, лямблії з сальмонелами.

Які бувають шкідливі, хвороботворні бактерії, і їх назви?

Серед найбільш небезпечних для людини бактерій можна виділити:

1. Збудник ботулізму, паралізуючого нервову систему – клостридія ботулина.
2. Сальмонел черевного тифу, який проявляється високою температурою і сильними болями в животі. Бактерія може, крім того, не виявлятися в симптомах, але людина при цьому залишається носієм захворювання.
3. Правцевої палички властиво активний розвиток в глибокій рані, здатне викликати правець. Ця хвороба, з сильними судомами, має дуже високу смертність.
4. Всі чули про паличці Коха, що веде до туберкульозу, є однією з найбільш частих причин смерті людини. Передається за допомогою повітряно-крапельних шляхів, виявляється при флюорографічному обстеженні.
5. Кишкова паличка буває просто мікрофлорою кишечника, проте кілька серотипів призводять до кишкових інфекцій.
6. Холерний вібріон найчастіше зустрічається в брудній воді. Холера при відсутності лікування цілком здатна закінчитися смертельним результатом.
7. Стрептококи – дуже небезпечні, оскільки провокують менінгіт, пневмонію і т. п. Стрептококовий токсичний шок супроводжується жаром, набряками кінцівок і некрозом.
8. Аспергіл димить являє собою пліснявий грибок, небезпечний для людей, які мають ослаблений імунітет, що вражає в першу чергу органи дихання.
9. Бліда трепонема провокує розвиток сифілісу. Сьогодні це цілком виліковна на перших стадіях хвороба, але в третинній – загрожує незворотними змінами в організмі і смертю.
10. Стафілокок золотистий ми вже давно пов’язуємо з пневмонією і менінгітом, сепсисом. Його небезпека в високій стійкості до антибіотиків.

Корисні бактерії, і їх назви

Бактерії, що благотворно впливають на людський організм, мають назву мікробіота. В людині їх безліч – мільйони:

1. У кишечнику в першу чергу корисну дію надають лакто – і біфідобактерії. До них відносять ацидофільну паличку, анаеробну молочно-кислу бактерії. Важливо підтримувати їх необхідну кількість, вживаючи кисломолочні продукти.
2. В шкірі і дихальних шляхах активно діють мікроорганізми, що відносяться до стафило-, стрепто – і микрококкам. Вони допомагають у своєму середовищі, але при попаданні в рану або, наприклад, при надлишку призводять до захворювань.

Чисельність бактерій на планеті Земля

• Підраховано, що на Землі понад 1,4 млн. бактерій. В ході підрахунку цієї цифри вченим довелося вдатися до побудови філогенетичних дерев, з застосуванням математики та аналізом певних різновидів РНК. Це дало можливість відстежити зміна видів і еволюцію бактерій.
• З’ясувалося, що деякі бактерії зникають в процесі еволюції, їх загальне число постійно зростає, і сьогодні, якщо взяти за точку відліку загальну біомасу на Землі, бактерії поступаються тільки рослинам.

Форми бактерій, зовнішній вигляд: приклади

• Як вже говорилося, бактерії можуть бути сферичними. Їх представляють коки. Мікро – це клітини, які розташовані окремо; дипло – парами, стафило — гронами, стрепто – ланцюжком; а також сарцина (пакети від 8 клітин). Їх розмір – до 1 мкм.
• Палочковидным бактеріям характерна пряма форма, вони мають до 8 мкм в довжину і до 2 мкм – у товщину. Форма може бути неправильною, аж до ветвящейся, яку мають, наприклад, актиноміцет. Якщо паличка трохи зігнутої форми – її називають вібріоном.

• Також можна назвати риккетсию, хламідію, яка поза межами клітини є сферичної, мікоплазми, у яких відсутня клітинна стінка і т. д.
• Бактерії звивистих форм нагадують спіраль, як, наприклад, спирилла, схожа на штопор. А ось хелікобактер схожий своїми вигинами на крила чайки в польоті. Також близька до цього виду бактерій спірохета, що має спіралевидну форму і володіє рухливістю. Лептоспіра ж – з частими завитками, які нагадують закручену мотузку.

З чого складаються бактерії?

• Клітинна стінка бактерій містить полісахариди, білки, ліпіди. В основному ж стінка складається з багатошарового пептидоглікану. Також стінка містить зовнішню мембрану, яка своєю тришаровою структурою схожа на цитоплазматичну (внутрішню) мембрану. Обидві мембрани складаються переважно з ліпідів.
• Зовнішня мембрана зсередини складається з фосфоліпідів, зовнішній шар – це ліпополісахариди. Простір між мембранами заповнено ферментами. Внутрішня мембрана має три шари, її структура – це фосфоліпіди у два шари і інтегральні білки.

• Цитоплазму складають білки, рибонуклеїнових кислоти, рибосоми. Також наявні запасні поживні речовини: глікоген, волютин, полісахариди.
• Аналогом ядра можна назвати нуклеоид, що знаходиться в центрі і представляє собою закільцьовану двунитевую ДНК. У нуклеоида відсутня ядерна оболонка і ядерце. Не представлені і гистоны.
• У складі бактерій також можна спостерігати слизову структуру з чіткими кордонами, яку називають капсулою. В її складі полісахариди, поліпептиди.
• Джгутик – це тонка нитка, довше самої клітини (до 15 мкм), що починається з внутрішньої мембрани. Джгутики сягають всього 20 нм і мають диски, за допомогою яких кріпляться до стінки.
• І, нарешті, несприятливі умови для бактерії можуть провокувати утворення спор у бактеріальній клітині, які здатні не лише тривалий час зберігатись, але і проростати.

В яких умовах можуть існувати бактерії?

• Як показує практика – практично в будь-яких, від клокочущих гейзерів, всередині яких температурні умови ті ж, що і в киплячому чайнику – до 100 С°. Нафта, кислота – це середовище також не лякає бактерії, і вони можуть існувати в тих умовах, де не виживе більш досконалий організм.
• Є припущення, що космос також заселений деякими видами бактерій, і ця гіпотеза стала підставою для однієї з версій, що пояснює походження життя на Землі.

Як діляться, розмножуються бактерії: схема

• Спосіб розмноження бактерій притаманний усім одноклітинним організмам – це поділ. Воно дає існування двом дочірнім клітинам, які в свою чергу повторюють цей процес, тим самим щоразу подвоюючи кількість.
• Існує також процес, при якому утворюються спори. Це відбувається при наявності несприятливих умов, коли цитоплазма здатна утворити, покинувши материнську оболонку, нову, яка є більш щільною. Така клітина називається спору. Якщо вона потрапляє в сприятливе середовище, то можливо її проростання і утворення повноцінної бактерії.

Час розмноження бактерій

• Як і будь-яке явище, поділ бактерії підкоряється законам термодинаміки, за яким час розмноження пов’язано з кількістю виділяється назовні теплоти і становить близько шостої частини виділеної теплоти.
• Простіше кажучи, створення для бактерії ідеальних умов може змусити бактерію ділитися практично кожні півгодини. Якщо б це було можливо, протягом доби дочірні клітини однієї бактерії досягли б маси в майже 2 тис. тонн, а за 5 днів заселили б все водне простір планети.
• Відомо, що в якості досвіду використовувалася морська псевдомонада, поміщена в оптимальні умови: її популяція подвоювалася практично через 10 хвилин.

Бактерії в житті людини

• Бактерії впливають практично на будь-який аспект життя природи і людини. Саме вони «працюють» над кругообігом речовин, розкладаючи і видозмінюючи органічні речовини, сприяючи почвообразовательным процесів, очищаючи водойми.
• Негативний вплив на живі організми роблять хвороботворні бактерії, описані вище – вони викликають захворювання не тільки у людей, але впливають і на тварин, і на рослини.

• Бактерії використовуються у фармакології, будучи компонентами лікарських препаратів, у харчовій промисловості, сприяючи виробництву кисломолочних продуктів, заквасок, сирів. Процес маринування також не обходиться без участі бактерій, як і виноробне ремесло.

Відео: Користь від бактерій і мікробів

<