Koľko kilogramov baktérií žije v človeku? Baktérie - všeobecná charakteristika. Klasifikácia, štruktúra, výživa a úloha baktérií v prírode

Aké baktérie existujú: typy baktérií, ich klasifikácia

Baktérie sú malé mikroorganizmy, ktoré sa objavili pred mnohými tisíckami rokov. Voľným okom nie je možné vidieť mikróby, ale nemali by sme zabúdať na ich existenciu. Existuje obrovské množstvo bacilov. Náuka o mikrobiológii sa zaoberá ich klasifikáciou, štúdiom, odrodami, štruktúrnymi znakmi a fyziológiou.

Mikroorganizmy sa nazývajú rôzne v závislosti od typu ich pôsobenia a funkcie. Pod mikroskopom môžete pozorovať, ako sa tieto malé stvorenia navzájom ovplyvňujú. Prvé mikroorganizmy mali pomerne primitívnu formu, ale ich význam by sa v žiadnom prípade nemal podceňovať. Od samého začiatku sa bacily vyvíjali, vytvárali kolónie a snažili sa prežiť v meniacich sa klimatických podmienkach. Rôzne vibriá sú schopné vymieňať si aminokyseliny, aby normálne rástli a vyvíjali sa.

Dnes je ťažké povedať, koľko druhov týchto mikroorganizmov je na zemi (toto číslo presahuje milión), ale tie najznámejšie a ich mená pozná takmer každý človek. Nezáleží na tom, aké druhy mikróbov existujú alebo ako sa nazývajú, všetky majú jednu výhodu - žijú v kolóniách, čo im uľahčuje adaptáciu a prežitie.

Po prvé, poďme zistiť, aké mikroorganizmy existujú. Najjednoduchšia klasifikácia je dobrá a zlá. Inými slovami, tie, ktoré ľudskému telu škodia, spôsobujú mnohé choroby a tie, ktoré sú prospešné. Ďalej sa podrobne porozprávame o tom, aké sú hlavné prospešné baktérie a uvedieme ich popis.

Mikroorganizmy môžete klasifikovať aj podľa ich tvaru a vlastností. Mnoho ľudí si pravdepodobne pamätá, že v školských učebniciach bola špeciálna tabuľka zobrazujúca rôzne mikroorganizmy a vedľa nich bol význam a ich úloha v prírode. Existuje niekoľko druhov baktérií:

• koky - malé guľôčky, ktoré pripomínajú reťaz, pretože sú umiestnené jeden po druhom;
• tyčovitý;
• spirilla, spirochéty (majú stočený tvar);
• vibrácie.

Baktérie rôznych tvarov

Už sme spomenuli, že jedna z klasifikácií rozdeľuje mikróby na typy v závislosti od ich foriem.

Baktérie Bacillus majú tiež niektoré vlastnosti. Napríklad existujú tyčovité typy so zahrotenými pólmi, zhrubnutými, zaoblenými alebo rovnými koncami. Tyčinkové mikróby sú spravidla veľmi odlišné a sú vždy v chaose, nezoraďujú sa do reťaze (s výnimkou streptobacilov) a nepripájajú sa k sebe (okrem diplobacilov).

Na mikroorganizmy guľovité tvary mikrobiológovia zahŕňajú streptokoky, stafylokoky, diplokoky, gonokoky. Môžu to byť páry alebo dlhé reťazce loptičiek.

Zakrivené bacily sú spirilla, spirochéty. Sú vždy aktívne, ale neprodukujú spóry. Spirilla je bezpečná pre ľudí a zvieratá. Spirilu od spirochét rozoznáte, ak si dáte pozor na počet praslenov, sú menej svinuté a na končatinách majú špeciálne bičíky.

Druhy patogénnych baktérií

Napríklad skupina mikroorganizmov nazývaných koky a podrobnejšie streptokoky a stafylokoky sa stávajú príčinou skutočných hnisavé ochorenia(furunkulóza, streptokoková tonzilitída).

Anaeróby žijú a vyvíjajú sa dobre bez kyslíka, pre niektoré typy týchto mikroorganizmov sa kyslík stáva osudným. Aeróbne mikróby potrebujú na svoj rast kyslík.

Archaea sú prakticky bezfarebné jednobunkové organizmy.

Treba si dávať pozor na patogénne baktérie, pretože spôsobujú infekcie, gramnegatívne mikroorganizmy sa považujú za odolné voči protilátkam. Existuje veľa informácií o pôde, hnilobných mikroorganizmoch, ktoré môžu byť škodlivé alebo prospešné.

Vo všeobecnosti nie sú spirilla nebezpečné, ale niektoré druhy môžu spôsobiť sodoku.

Druhy prospešných baktérií

Aj školáci vedia, že bacily môžu byť užitočné aj škodlivé. Niektoré mená ľudia poznajú z ucha (stafylokok, streptokok, morový bacil). Ide o škodlivé tvory, ktoré zasahujú nielen do vonkajšieho prostredia, ale aj do človeka. Existujú mikroskopické bacily, ktoré spôsobujú otravu jedlom.

Musí vedieť užitočná informácia o kyseline mliečnej, potravinách, probiotických mikroorganizmoch. Napríklad probiotiká, inými slovami dobré organizmy, sa často používajú v lekárske účely. Môžete sa opýtať: za čo? Neumožňujú, aby sa škodlivé baktérie množili vo vnútri človeka, posilňovali ochranné funkciečrevá, majú dobrý vplyv na ľudský imunitný systém.

Bifidobaktérie sú tiež veľmi prospešné pre črevá. Vibriá kyseliny mliečnej zahŕňajú asi 25 druhov. V ľudskom tele sa nachádzajú v obrovských množstvách, ale nie sú nebezpečné. Naopak, chránia gastrointestinálny trakt pred hnilobnými a inými mikróbmi.

Keď už hovoríme o dobrých, nemožno nespomenúť obrovské druhy streptomycét. Sú známe tým, ktorí užívali chloramfenikol, erytromycín a podobné lieky.

Existujú mikroorganizmy, ako je azotobakter. Žijú v pôde mnoho rokov, priaznivo pôsobia na pôdu, stimulujú rast rastlín, čistia pôdu od ťažkých kovov. Sú nenahraditeľné v medicíne, poľnohospodárstve, medicíne a potravinárskom priemysle.

Typy bakteriálnej variability

Mikróby sú svojou povahou veľmi vrtkavé, rýchlo umierajú, môžu byť spontánne alebo indukované. Nebudeme sa podrobne zaoberať variabilitou baktérií, pretože tieto informácie sú zaujímavejšie pre tých, ktorí sa zaujímajú o mikrobiológiu a všetky jej odvetvia.

Druhy baktérií pre septiky

Obyvatelia súkromných domov chápu naliehavú potrebu čistenia odpadových vôd, ako aj žúmp. Dnes môžete rýchlo a efektívne vyčistiť odtoky pomocou špeciálnych baktérií pre septiky. Pre človeka je to obrovská úľava, keďže čistenie kanalizácie nie je príjemná úloha.

Už sme objasnili, kde sa používa biologické čistenie odpadových vôd, a teraz sa bavme o samotnom systéme. Baktérie pre septiky sa pestujú v laboratóriách, zabíjajú zlý zápach odpadových vôd, dezinfikovať drenážne studne, žumpy a znižovať objem odpadových vôd. Existujú tri typy baktérií, ktoré sa používajú pre septiky:

• aeróbne;
• anaeróbne;
• živé (bioaktivátory).

Ľudia veľmi často používajú kombinované metódyčistenie. Prísne dodržujte pokyny na produkte a zabezpečte, aby hladina vody prispievala k normálnemu prežitiu baktérií. Nezabudnite tiež použiť drenáž aspoň raz za dva týždne, aby mali baktérie čo jesť, inak zomrú. Nezabúdajte, že chlór z čistiacich práškov a tekutín zabíja baktérie.

Najpopulárnejšie baktérie sú Doctor Robic, Septifos, Waste Treat.

Druhy baktérií v moči

Teoreticky by v moči nemali byť žiadne baktérie, ale po rôzne akcie a situáciách sa drobné mikroorganizmy usadzujú, kde sa im zachce: vo vagíne, v nose, vo vode atď. Ak sa pri testoch zistia baktérie, znamená to, že osoba trpí chorobami obličiek, močového mechúra alebo močovodov. Existuje niekoľko spôsobov, ako mikroorganizmy vstupujú do moču. Pred liečbou je veľmi dôležité preskúmať a presne určiť typ baktérie a cestu vstupu. Dá sa to určiť biologickou kultiváciou moču, keď sú baktérie umiestnené na priaznivom biotope. Ďalej sa kontroluje reakcia baktérií na rôzne antibiotiká.

Prajeme vám, aby ste boli vždy zdraví. Starajte sa o seba, pravidelne si umývajte ruky, chráňte svoje telo pred škodlivými baktériami!

Baktérie sú najviac staroveký organizmus na zemi, a tiež najjednoduchší vo svojej štruktúre. Skladá sa len z jednej bunky, ktorú možno vidieť a študovať len pod mikroskopom. Charakteristickým znakom baktérie je neprítomnosť jadra, a preto sú baktérie klasifikované ako prokaryoty.

Niektoré druhy tvoria malé skupiny buniek; takéto zhluky môžu byť obklopené puzdrom (puzdrom). Veľkosť, tvar a farba baktérie sú veľmi závislé od prostredia.

Baktérie sa podľa svojho tvaru rozlišujú na tyčinkovité (bacil), guľovité (koky) a stočené (spirilla). Existujú aj modifikované - kubické, v tvare písmena C, v tvare hviezdy. Ich veľkosť sa pohybuje od 1 do 10 mikrónov. Niektoré druhy baktérií sa môžu aktívne pohybovať pomocou bičíkov. Tie sú niekedy dvakrát väčšie ako samotná baktéria.

Druhy foriem baktérií

Na pohyb baktérie používajú bičíky, ktorých počet sa líši - jeden, pár alebo zväzok bičíkov. Umiestnenie bičíkov môže byť tiež rôzne - na jednej strane bunky, po stranách alebo rovnomerne rozmiestnené po celej rovine. Taktiež sa za jeden zo spôsobov pohybu považuje kĺzanie vďaka hlienu, ktorým je prokaryot pokrytý. Väčšina z nich má vakuoly vo vnútri cytoplazmy. Úprava plynovej kapacity vakuol im pomáha pohybovať sa nahor alebo nadol v kvapaline, ako aj pohybovať sa cez vzduchové kanály pôdy.

Vedci objavili viac ako 10 tisíc druhov baktérií, no podľa vedeckých výskumníkov je na svete viac ako milión druhov. Všeobecné charakteristiky baktérií umožňujú určiť ich úlohu v biosfére, ako aj študovať štruktúru, typy a klasifikáciu bakteriálnej ríše.

Biotopy

Jednoduchosť štruktúry a rýchlosť prispôsobenia sa podmienkam prostredia pomohli baktériám šíriť sa v širokom spektre našej planéty. Existujú všade: voda, pôda, vzduch, živé organizmy - to všetko je najprijateľnejším biotopom pre prokaryoty.

Baktérie sa našli na južnom póle aj v gejzíroch. Nachádzajú sa na dne oceánu, ako aj v horných vrstvách vzduchového obalu Zeme. Baktérie žijú všade, no ich počet závisí od priaznivých podmienok. Napríklad veľké množstvo bakteriálnych druhov žije v otvorených vodných útvaroch, ako aj v pôde.

Štrukturálne vlastnosti

Bakteriálna bunka sa vyznačuje nielen tým, že nemá jadro, ale aj absenciou mitochondrií a plastidov. DNA tohto prokaryota sa nachádza v špeciálnej jadrovej zóne a má vzhľad nukleoidu uzavretého v kruhu. V baktériách sa bunková štruktúra skladá z bunkovej steny, puzdra, membrány podobnej puzdru, bičíka, pili a cytoplazmatickej membrány. Vnútorná štruktúra tvorené cytoplazmou, granulami, mezozómami, ribozómami, plazmidmi, inklúziami a nukleoidom.

Bunková stena baktérie plní funkciu obrany a podpory. Látky cez ňu môžu vďaka priepustnosti voľne prúdiť. Táto škrupina obsahuje pektín a hemicelulózu. Niektoré baktérie vylučujú špeciálny hlien, ktorý môže pomôcť chrániť pred vysychaním. Hlien tvorí kapsulu – polysacharid chemické zloženie. V tejto forme baktéria znesie aj veľmi vysoké teploty. Vykonáva aj ďalšie funkcie, ako je priľnavosť k akýmkoľvek povrchom.

Na povrchu bakteriálnej bunky sú tenké bielkovinové vlákna nazývané pili. Môže ich byť veľké množstvo. Pili pomáhajú bunke odovzdať genetický materiál a tiež zabezpečujú adhéziu k iným bunkám.

Pod rovinou steny sa nachádza trojvrstvová cytoplazmatická membrána. Zaručuje transport látok a významne sa podieľa aj na tvorbe spór.

Cytoplazma baktérií je zo 75 percent tvorená vodou. Zloženie cytoplazmy:

• Fishsomes;
• mezozómy;
• aminokyseliny;
• enzýmy;
• pigmenty;
• cukor;
• granule a inklúzie;
• nukleoid

Metabolizmus v prokaryotoch je možný s kyslíkom aj bez neho. Väčšina z nich sa živí hotovými živinami organického pôvodu. Len veľmi málo druhov je schopných syntetizovať organické látky z anorganických. Ide o modrozelené baktérie a sinice, ktoré sa významnou mierou podieľali na tvorbe atmosféry a jej saturácii kyslíkom.

Rozmnožovanie

V podmienkach priaznivých pre reprodukciu sa vykonáva pučaním alebo vegetatívne. Asexuálna reprodukcia prebieha v nasledujúcom poradí:

1. Bakteriálna bunka dosiahne svoj maximálny objem a obsahuje potrebnú rezervu živiny.
2. Bunka sa predĺži a v strede sa objaví septum.
3. K deleniu nukleotidov dochádza vo vnútri bunky.
4. Hlavná a oddelená DNA sa rozchádzajú.
5. Bunka sa delí na polovicu.
6. Zvyšková tvorba dcérskych buniek.

Pri tomto spôsobe rozmnožovania nedochádza k výmene genetických informácií, takže všetky dcérske bunky budú presnou kópiou matky.

Zaujímavejší je proces rozmnožovania baktérií za nepriaznivých podmienok. Vedci sa dozvedeli o schopnosti sexuálnej reprodukcie baktérií pomerne nedávno - v roku 1946. Baktérie sa nedelia na ženské a reprodukčné bunky. Ale ich DNA je heterogénna. Keď sa dve takéto bunky priblížia k sebe, vytvoria kanál na prenos DNA a dôjde k výmene miest - rekombinácii. Proces je pomerne dlhý, výsledkom ktorého sú dvaja úplne noví jedinci.

Väčšinu baktérií je veľmi ťažké vidieť pod mikroskopom, pretože nemajú vlastnú farbu. Len málo odrôd má fialovú alebo zelenú farbu kvôli obsahu bakteriochlorofylu a bakteriopurpurínu. Hoci ak sa pozrieme na niektoré kolónie baktérií, je jasné, že do svojho prostredia uvoľňujú farebné látky a získavajú jasnú farbu. Aby bolo možné podrobnejšie študovať prokaryoty, sú zafarbené.

Klasifikácia

Klasifikácia baktérií môže byť založená na ukazovateľoch, ako sú:

• Formulár
• spôsob cestovania;
• spôsob získavania energie;
• odpadové produkty;
• stupeň nebezpečenstva.

Symbionty baktériížijú v spoločenstve s inými organizmami.

Baktérie saprofytyžijú na už mŕtvych organizmoch, produktoch a organickom odpade. Podporujú procesy hniloby a fermentácie.

Hnitie čistí prírodu od mŕtvol a iného organického odpadu. Bez procesu rozkladu by v prírode neexistoval kolobeh látok. Aká je teda úloha baktérií v kolobehu látok?

Hnijúce baktérie sú pomocníkom v procese rozkladu proteínových zlúčenín, ako aj tukov a iných zlúčenín obsahujúcich dusík. Po vykonaní komplexnej chemickej reakcie rozbijú väzby medzi molekulami organických organizmov a zachytia proteínové molekuly a aminokyseliny. Pri rozklade molekuly uvoľňujú amoniak, sírovodík a iné škodlivé látky. Sú jedovaté a môžu spôsobiť otravu u ľudí a zvierat.

Hnijúce baktérie sa rýchlo množia v podmienkach, ktoré sú pre ne priaznivé. Keďže nejde len o prospešné baktérie, ale aj o škodlivé, aby sa zabránilo predčasnému hnitiu výrobkov, ľudia sa ich naučili spracovať: sušenie, nakladanie, solenie, údenie. Všetky tieto liečebné metódy zabíjajú baktérie a zabraňujú ich množeniu.

Fermentačné baktérie s pomocou enzýmov sú schopné rozkladať sacharidy. Ľudia si túto schopnosť všimli už v staroveku a stále používajú takéto baktérie na výrobu produktov kyseliny mliečnej, octov a iných potravinárskych produktov.

Baktérie, spolupracujúce s inými organizmami, vykonávajú veľmi dôležitú chemickú prácu. Je veľmi dôležité vedieť, aké druhy baktérií existujú a aké výhody alebo škody prírode prinášajú.

Význam v prírode a pre človeka

Už to bolo uvedené vyššie veľký význam mnoho druhov baktérií (počas procesov rozkladu a rôzne druhy fermentácia), t.j. plnia sanitárnu úlohu na Zemi.

Baktérie tiež zohrávajú obrovskú úlohu v kolobehu uhlíka, kyslíka, vodíka, dusíka, fosforu, síry, vápnika a ďalších prvkov. Mnohé druhy baktérií prispievajú k aktívnej fixácii atmosférického dusíka a premieňajú ho na organickú formu, čím pomáhajú zvyšovať úrodnosť pôdy. Mimoriadne dôležité sú tie baktérie, ktoré rozkladajú celulózu, ktorá je hlavným zdrojom uhlíka pre život pôdnych mikroorganizmov.

Baktérie redukujúce sírany sa podieľajú na tvorbe ropy a sírovodíka v liečivom bahne, pôde a moriach. Vrstva vody nasýtená sírovodíkom v Čiernom mori je teda výsledkom životne dôležitej činnosti baktérií redukujúcich sírany. Aktivita týchto baktérií v pôdach vedie k tvorbe sódy a sóde salinizácii pôdy. Baktérie redukujúce sírany premieňajú živiny v pôde ryžových plantáží na formu, ktorá je dostupná pre korene plodiny. Tieto baktérie môžu spôsobiť koróziu kovových podzemných a podvodných štruktúr.

Vďaka vitálnej aktivite baktérií sa pôda zbavuje mnohých produktov a škodcov a je naplnená cennými živinami. Baktericídne prípravky sa úspešne používajú na boj proti mnohým druhom hmyzích škodcov (vŕtačka kukuričná atď.).

Mnoho druhov baktérií sa používa v rôznych priemyselných odvetviach na výrobu acetónu, etylalkoholu a butylalkoholu, octová kyselina, enzýmy, hormóny, vitamíny, antibiotiká, bielkovinovo-vitamínové prípravky a pod.

Bez baktérií nie sú možné procesy opaľovania kože, sušenia tabakových listov, výroby hodvábu, gumy, spracovania kakaa, kávy, máčania konope, ľanu a iných lykových rastlín, kyslej kapusty, čistenie odpadových vôd, lúhovanie kovov atď.

V polovici 90. rokov sa minister zdravotníctva Stephen Dorrell preslávil po celom svete vďaka svojmu neuváženému výroku. V snahe upokojiť verejnú mienku pre fámy o tom, že anglické hovädzie mäso je infikované chorobou šialených kráv, povedal, že neexistuje žiadne mysliteľné riziko prenosu spongiformnej encefalopatie ( choroba šialených kráv) zo zvieraťa na človeka.

Problém bol v tom, že vyhlásenie bolo urobené pred vedecký výskum. O rok neskôr sa dokázalo, že encefalopatiu neprenáša vírus alebo baktéria, ale proteín - prión, ktorý je odolný voči akejkoľvek forme sterilizácie.

Tento incident opäť potvrdil: ľudstvo o sebe vie veľmi málo. Svet mikroorganizmov, baktérií obývajúcich Homo sapiens, zostáva stále úplne nepreskúmaný.

Takmer sto rokov po tom, čo Louis Pasteur v druhej polovici 19. storočia objavil mikroorganizmy, sa americký vedec Theodore Rosebery pokúsil spočítať všetky baktérie obývajúce ľudské telo. Len v črevách, kde je zaznamenaná ich najvyššia koncentrácia, sa podľa neho nachádza 450 druhov baktérií. V ústach sa ich nachádza 80 druhov, za ušami len 15. Ľudia denne vylučujú bilióny baktérií výkalmi. Ak spočítame všetky čísla odvodené Roseberym, tak priemerná koncentrácia baktérií sa bude rovnať sto miliardám na každý štvorcový centimeter tela. Vedec prirovnal ľudskú pokožku, obývanú mikroorganizmami, k uliciam mesta na Štedrý večer, keď sú plné davov ľudí. Napriek takýmto pôsobivým číslam môžu byť podľa vedca všetky baktérie žijúce na koži obsiahnuté v malom hrášku a všetky, ktoré žijú vo vnútri, môžu byť obsiahnuté v pohári s objemom až tristo mililitrov.

Nedávno sa vedcom podarilo vďaka unikátnej technike analýzy DNA podrobnejšie študovať mikroorganizmy obývajúce ľudské telo. Dokonca uskutočnili päťročný experiment, na ktorom sa zúčastnilo 240 dospelých. zdravých mužov a ženy. Pravidelne sa im odoberali vzorky z nosa, úst, pohlavných orgánov, čriev a povrchu kože. Vedci teda napočítali 10 000 rôznych typov mikróbov a 10 bakteriálnych buniek v každej ľudskej bunke. Ak vezmete muža alebo ženu s hmotnosťou od 85 do 90 kilogramov, hmotnosť všetkých mikróbov, ktoré obsahujú, bude od dvoch do troch kg. Celkovo vedci napočítali osem miliónov (!) génov mikroorganizmov. Porovnaj, človek ich má len dvadsaťdvatisíc.

Írsky vedec Roy Sleetor, ktorý sa už dlho zaoberá baktériami v ľudskom tele, prišiel na to, že ľudia nerozumejú ich skutočnej úlohe. Interakcia medzi ľuďmi a baktériami podľa neho pripomína skôr symbiózu. Baktérie sa živia na úkor ľudí, no na oplátku im pomáhajú v mnohých životne dôležitých dôležité procesy. Napríklad pri trávení či tvorbe vitamínov, ako aj pri posilňovaní imunity. Sú prví, ktorí sa bránia, keď je potrebné „bojovať“ so škodlivými baktériami, vírusmi a mikróbmi. Je teda známe, že len počas bozku človek dostane 42 miliónov baktérií, z ktorých je približne 37 miliónov patogénnych. A nebyť biliónov prospešných baktérií, ktoré v nás žijú, človek by neprežil ani jeden bozk.

Podľa Roya Slitora a dnes ho podporujú mnohí vedci, ľudské telo s mikroorganizmami, ktoré ho obývajú, je jeden superorganizmus, v ktorom nemôže existovať ani človek bez baktérií, ani oni bez jeho tela.

Tým však senzácie nekončia. Ako nedávno zistili výskumníci zdravotnícka škola Feinberg Northwestern University, USA, genóm patogénu kvapavky obsahuje fragment ľudskej DNA. To znamená, že symbióza živých organizmov je možná nielen s prospešnými baktériami, ale aj s patogénnymi mikróbmi. Vedcov v tomto smere čaká ešte veľa zaujímavých objavov.

Baktérie sú najstaršou skupinou organizmov, ktoré v súčasnosti existujú na Zemi. Prvé baktérie sa pravdepodobne objavili pred viac ako 3,5 miliardami rokov a takmer miliardu rokov boli jedinými živými tvormi na našej planéte. Keďže išlo o prvých predstaviteľov živej prírody, ich telo malo primitívnu stavbu.

Postupom času sa ich štruktúra stala zložitejšou, ale dodnes sú baktérie považované za najprimitívnejšie jednobunkové organizmy. Je zaujímavé, že niektoré baktérie si stále zachovávajú primitívne črty svojich dávnych predkov. Pozoruje sa to u baktérií žijúcich v horúcich sírových prameňoch a anoxickom bahne na dne nádrží.

Väčšina baktérií je bezfarebná. Len niektoré sú fialové alebo zelené. Ale kolónie mnohých baktérií majú jasnú farbu, ktorá je spôsobená uvoľňovaním farebnej látky do životné prostredie alebo bunkovej pigmentácie.

Objaviteľom sveta baktérií bol Antony Leeuwenhoek, holandský prírodovedec zo 17. storočia, ktorý ako prvý vytvoril dokonalý zväčšovací mikroskop, ktorý zväčšuje predmety 160-270-krát.

Baktérie sú klasifikované ako prokaryoty a sú zaradené do samostatnej ríše - Baktérie.

Tvar tela

Baktérie sú početné a rôznorodé organizmy. Líšia sa tvarom.

Názov baktérie	Tvar baktérií	Obrázok baktérie
Cocci		V tvare gule
Bacillus		V tvare tyče
Vibrio		V tvare čiarky
Spirillum		Špirála
Streptokoky		Reťazec kokov
Staphylococcus		Zhluky kokov
Diplokoka		Dve okrúhle baktérie uzavreté v jednej hlienovej kapsule

Spôsoby dopravy

Medzi baktériami existujú mobilné a imobilné formy. Pohyby sa pohybujú v dôsledku vlnovitých kontrakcií alebo pomocou bičíkov (skrútených špirálových závitov), ​​ktoré pozostávajú zo špeciálneho proteínu nazývaného bičík. Môže existovať jeden alebo viac bičíkov. V niektorých baktériách sú umiestnené na jednom konci bunky, v iných - na dvoch alebo na celom povrchu.

Pohyb je však vlastný aj mnohým ďalším baktériám, ktorým bičíky chýbajú. Baktérie pokryté z vonkajšej strany hlienom sú teda schopné kĺzavého pohybu.

Niektoré vodné a pôdne baktérie bez bičíkov majú v cytoplazme plynové vakuoly. V bunke môže byť 40-60 vakuol. Každý z nich je naplnený plynom (pravdepodobne dusíkom). Reguláciou množstva plynu vo vakuolách môžu vodné baktérie klesať do vodného stĺpca alebo stúpať na jeho povrch a pôdne baktérie sa môžu pohybovať v pôdnych kapilárach.

Habitat

Vďaka svojej jednoduchosti organizácie a nenáročnosti sú baktérie v prírode rozšírené. Baktérie sa nachádzajú všade: v kvapke aj tej najčistejšej pramenitej vody, v zrnkách pôdy, vo vzduchu, na skalách, v polárnom snehu, púštnom piesku, na dne oceánov, v oleji vyťaženom z veľkých hĺbok a dokonca aj v voda z horúcich prameňov s teplotou okolo 80ºC. Žijú na rastlinách, ovocí, rôznych živočíchoch a v ľudských črevách, ústna dutina, na končatinách, na povrchu tela.

Baktérie sú najmenšie a najpočetnejšie živé tvory. Vďaka svojej malej veľkosti ľahko prenikajú do akýchkoľvek trhlín, štrbín alebo pórov. Veľmi odolný a prispôsobený rozdielne podmienky existencie. Znášajú sušenie, extrémny chlad a ohrev až na 90ºC bez toho, aby stratili svoju životaschopnosť.

Na Zemi prakticky neexistuje miesto, kde by sa baktérie nenachádzali, ale v rôznom množstve. Životné podmienky baktérií sú rôzne. Niektoré z nich vyžadujú vzdušný kyslík, iné ho nepotrebujú a sú schopné žiť v prostredí bez kyslíka.

Vo vzduchu: baktérie stúpajú do vyšších vrstiev atmosféry až do vzdialenosti 30 km. a viac.

V pôde je ich obzvlášť veľa. 1 g pôdy môže obsahovať stovky miliónov baktérií.

Vo vode: v povrchových vrstvách vody v otvorených nádržiach. Užitočné vodné baktérie mineralizujú organické zvyšky.

V živých organizmoch: patogénne baktérie vstupujú do tela z vonkajšieho prostredia, ale len za priaznivých podmienok spôsobujú choroby. Symbiotické žijú v tráviacich orgánoch, pomáhajú rozkladať a vstrebávať potravu a syntetizovať vitamíny.

Vonkajšia štruktúra

Bakteriálna bunka je pokrytá špeciálnou hustou škrupinou - bunkovou stenou, ktorá plní ochranné a podporné funkcie a tiež dáva baktérii trvalý, charakteristický tvar. Bunková stena baktérie sa podobá stene rastlinnej bunky. Je priepustná: cez ňu živiny voľne prechádzajú do bunky a metabolické produkty odchádzajú do prostredia. Baktérie často vytvárajú ďalšiu ochrannú vrstvu hlienu na vrchnej časti bunkovej steny - kapsulu. Hrúbka kapsuly môže byť mnohonásobne väčšia ako priemer samotnej bunky, ale môže byť aj veľmi malá. Kapsula nie je podstatnou súčasťou bunky, vzniká v závislosti od podmienok, v ktorých sa baktérie nachádzajú. Chráni baktérie pred vysychaním.

Na povrchu niektorých baktérií sú dlhé bičíky (jeden, dva alebo veľa) alebo krátke tenké klky. Dĺžka bičíka môže byť mnohonásobne väčšia ako veľkosť tela baktérie. Baktérie sa pohybujú pomocou bičíkov a klkov.

Vnútorná štruktúra

Vo vnútri bakteriálnej bunky je hustá, nepohyblivá cytoplazma. Má vrstvenú štruktúru, neexistujú žiadne vakuoly, preto sa v samotnej látke cytoplazmy nachádzajú rôzne proteíny (enzýmy) a rezervné živiny. Bakteriálne bunky nemajú jadro. V centrálnej časti ich bunky je sústredená látka nesúca dedičnú informáciu. Baktérie, - nukleová kyselina - DNA. Ale táto látka sa netvorí do jadra.

Vnútorná organizácia bakteriálnej bunky je zložitá a má svoje vlastné špecifické vlastnosti. Cytoplazma je oddelená od bunkovej steny cytoplazmatickou membránou. V cytoplazme je hlavná látka alebo matrica, ribozómy a neribozómy. veľké množstvo membránové štruktúry, ktoré vykonávajú rôzne funkcie (analógy mitochondrií, endoplazmatického retikula, Golgiho aparátu). Cytoplazma bakteriálnych buniek často obsahuje granule rôznych tvarov a veľkosti. Granule môžu byť zložené zo zlúčenín, ktoré slúžia ako zdroj energie a uhlíka. Kvapky tuku sa nachádzajú aj v bakteriálnej bunke.

V centrálnej časti bunky je lokalizovaná jadrová látka – DNA, ktorá nie je od cytoplazmy ohraničená membránou. Toto je analóg jadra - nukleoid. Nukleoid nemá membránu, jadierko ani sadu chromozómov.

Spôsoby stravovania

V baktériách sú rôzne cesty výživa. Medzi nimi sú autotrofy a heterotrofy. Autotrofy sú organizmy, ktoré sú schopné samostatne produkovať organické látky pre svoju výživu.

Rastliny potrebujú dusík, ale samé nedokážu absorbovať dusík zo vzduchu. Niektoré baktérie kombinujú molekuly dusíka vo vzduchu s inými molekulami, výsledkom čoho sú látky, ktoré sú dostupné pre rastliny.

Tieto baktérie sa usadzujú v bunkách mladých koreňov, čo vedie k tvorbe zhrubnutia na koreňoch, nazývaných uzliny. Takéto uzliny sa tvoria na koreňoch rastlín z čeľade bôbovitých a niektorých iných rastlín.

Korene poskytujú sacharidy baktériám a baktérie koreňom poskytujú látky obsahujúce dusík, ktoré môže rastlina absorbovať. Ich spolužitie je obojstranne výhodné.

Korene rastlín vylučujú množstvo organických látok (cukry, aminokyseliny a iné), ktorými sa baktérie živia. Preto sa najmä veľa baktérií usadzuje v pôdnej vrstve obklopujúcej korene. Tieto baktérie premieňajú odumreté rastlinné zvyšky na látky dostupné pre rastliny. Táto vrstva pôdy sa nazýva rizosféra.

Existuje niekoľko hypotéz o penetrácii baktérií uzlín do koreňového tkaniva:

• cez poškodenie epidermálneho a kortexového tkaniva;
• cez koreňové chĺpky;
• len cez mladú bunkovú membránu;
• vďaka sprievodným baktériám produkujúcim pektinolytické enzýmy;
• v dôsledku stimulácie syntézy kyseliny B-indoloctovej z tryptofánu, vždy prítomnej v sekrétoch koreňov rastlín.

Proces zavádzania baktérií uzlín do koreňového tkaniva pozostáva z dvoch fáz:

• infekcia koreňových chĺpkov;
• proces tvorby uzlín.

Vo väčšine prípadov sa invázna bunka aktívne množí, vytvára takzvané infekčné vlákna a vo forme takýchto vlákien sa presúva do rastlinného tkaniva. Baktérie uzlín vystupujúce z infekčného vlákna sa naďalej množia v hostiteľskom tkanive.

Naplnené rýchlo sa množiacimi bunkami nodulových baktérií rastlinné bunky začnite rázne deliť. Spojenie mladého uzlíka s koreňom strukovinovej rastliny sa uskutočňuje vďaka cievno-vláknitým zväzkom. Počas obdobia fungovania sú uzliny zvyčajne husté. V čase, keď dôjde k optimálnej aktivite, uzliny získajú ružovú farbu (vďaka pigmentu leghemoglobínu). Len tie baktérie, ktoré obsahujú leghemoglobín, sú schopné fixovať dusík.

Baktérie uzlíkov vytvárajú desiatky a stovky kilogramov dusíkatého hnojiva na hektár pôdy.

Metabolizmus

Baktérie sa navzájom líšia svojim metabolizmom. V niektorých sa vyskytuje za účasti kyslíka, v iných - bez neho.

Väčšina baktérií sa živí hotovými organickými látkami. Len niektoré z nich (modrozelené, resp. sinice) sú schopné vytvárať organické látky z anorganických. Zohrali dôležitú úlohu pri akumulácii kyslíka v zemskej atmosfére.

Baktérie absorbujú látky zvonku, trhajú svoje molekuly na kúsky, z týchto častí zostavujú svoj obal a dopĺňajú obsah (takto rastú) a vyhadzujú zbytočné molekuly. Škrupina a membrána baktérie jej umožňuje absorbovať len potrebné látky.

Ak by obal a membrána baktérie boli úplne nepriepustné, do bunky by sa nedostali žiadne látky. Ak by boli priepustné pre všetky látky, obsah bunky by sa zmiešal s médiom – roztokom, v ktorom baktéria žije. Aby baktérie prežili, potrebujú škrupinu, ktorá prepúšťa potrebné látky, ale nie látky nepotrebné.

Baktéria absorbuje živiny nachádzajúce sa v jej blízkosti. Čo bude ďalej? Ak sa môže pohybovať samostatne (pohybom bičíka alebo zatlačením hlienu späť), potom sa pohybuje, kým nenájde potrebné látky.

Ak sa nemôže pohybovať, čaká, kým difúzia (schopnosť molekúl jednej látky preniknúť do húštiny molekúl inej látky) k nej privedie potrebné molekuly.

Baktérie spolu s ďalšími skupinami mikroorganizmov vykonávajú obrovskú chemickú prácu. Premenou rôznych zlúčenín získavajú energiu a živiny potrebné pre svoj život. Metabolické procesy, spôsoby získavania energie a potreba materiálov na stavbu látok ich tiel sú u baktérií rôznorodé.

Ostatné baktérie uspokojujú všetky svoje potreby uhlíka potrebného na syntézu organických látok v tele na úkor anorganických zlúčenín. Nazývajú sa autotrofy. Autotrofné baktérie sú schopné syntetizovať organické látky z anorganických. Medzi nimi sú:

Chemosyntéza

Využitie energie žiarenia je najdôležitejší, ale nie jediný spôsob, ako vytvárať organickú hmotu z oxidu uhličitého a vody. Sú známe baktérie, ktoré ako zdroj energie na takúto syntézu nevyužívajú slnečné svetlo, ale energiu chemických väzieb vyskytujúcich sa v bunkách organizmov pri oxidácii niektorých anorganických zlúčenín - sírovodík, síra, amoniak, vodík, kyselina dusičná, železnaté zlúčeniny železo a mangán. Organickú hmotu vytvorenú pomocou tejto chemickej energie využívajú na stavbu buniek svojho tela. Preto sa tento proces nazýva chemosyntéza.

Najdôležitejšou skupinou chemosyntetických mikroorganizmov sú nitrifikačné baktérie. Tieto baktérie žijú v pôde a oxidujú amoniak vznikajúci pri rozklade organických zvyškov na kyselinu dusičnú. Ten reaguje s minerálnymi zlúčeninami pôdy a mení sa na soli kyseliny dusičnej. Tento proces prebieha v dvoch fázach.

Železné baktérie premieňajú železité železo na oxidové železo. Výsledný hydroxid železa sa usadzuje a vytvára takzvanú bahennú železnú rudu.

Niektoré mikroorganizmy existujú v dôsledku oxidácie molekulárneho vodíka, čím poskytujú autotrofný spôsob výživy.

Charakteristickou črtou vodíkových baktérií je schopnosť prejsť na heterotrofný životný štýl, keď sa im poskytujú organické zlúčeniny a neprítomnosť vodíka.

Chemoautotrofy sú teda typickými autotrofmi, pretože nezávisle syntetizujú potrebné organické zlúčeniny z anorganických látok a neberú ich hotové z iných organizmov, ako sú heterotrofy. Chemoautotrofné baktérie sa líšia od fototrofných rastlín v úplnej nezávislosti od svetla ako zdroja energie.

Bakteriálna fotosyntéza

Niektoré sírne baktérie obsahujúce pigment (fialové, zelené), obsahujúce špecifické pigmenty - bakteriochlorofyly, sú schopné absorbovať slnečnú energiu, pomocou ktorej sa v ich telách rozkladá sírovodík a uvoľňuje atómy vodíka na obnovu zodpovedajúcich zlúčenín. Tento proces má veľa spoločného s fotosyntézou a líši sa len tým, že vo fialových a zelených baktériách je donorom vodíka sírovodík (občas karboxylové kyseliny) a v zelených rastlinách je to voda. V oboch sa separácia a prenos vodíka uskutočňuje vďaka energii absorbovaných slnečných lúčov.

Táto bakteriálna fotosyntéza, ktorá prebieha bez uvoľnenia kyslíka, sa nazýva fotoredukcia. Fotoredukcia oxidu uhličitého je spojená s prenosom vodíka nie z vody, ale zo sírovodíka:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

Biologický význam chemosyntézy a bakteriálnej fotosyntézy v planetárnom meradle je relatívne malý. V procese kolobehu síry v prírode hrajú významnú úlohu iba chemosyntetické baktérie. Síra absorbovaná zelenými rastlinami vo forme solí kyseliny sírovej sa redukuje a stáva sa súčasťou proteínových molekúl. Ďalej, keď sú odumreté rastlinné a živočíšne zvyšky zničené hnilobnými baktériami, síra sa uvoľňuje vo forme sírovodíka, ktorý je sírovými baktériami oxidovaný na voľnú síru (alebo kyselinu sírovú), pričom v pôde vznikajú siričitany, ktoré sú prístupné rastlinám. Chemo- a fotoautotrofné baktérie sú nevyhnutné v cykle dusíka a síry.

Sporulácia

Vo vnútri bakteriálnej bunky sa tvoria spóry. Počas procesu sporulácie prechádza bakteriálna bunka množstvom biochemických procesov. Množstvo voľnej vody v ňom klesá a enzymatická aktivita klesá. To zaisťuje odolnosť spór voči nepriaznivé podmienky vonkajšie prostredie ( vysoká teplota vysoká koncentrácia soli, sušenie atď.). Sporulácia je charakteristická len pre malú skupinu baktérií.

Spóry sú voliteľným štádiom životného cyklu baktérií. Sporulácia začína až nedostatkom živín alebo hromadením produktov látkovej premeny. Baktérie vo forme spór môžu zostať dlho nečinné. Bakteriálne spóry vydržia dlhší var a veľmi dlhé mrazenie. Keď nastanú priaznivé podmienky, spóra vyklíči a stane sa životaschopnou. Bakteriálne spóry sú adaptáciou na prežitie v nepriaznivých podmienkach.

Rozmnožovanie

Baktérie sa rozmnožujú rozdelením jednej bunky na dve. Po dosiahnutí určitej veľkosti sa baktéria rozdelí na dve rovnaké baktérie. Potom sa každý z nich začne kŕmiť, rastie, delí sa atď.

Po predĺžení buniek sa postupne vytvorí priečna priehradka a potom sa oddelia dcérske bunky; V mnohých baktériách za určitých podmienok zostávajú bunky po rozdelení spojené v charakteristických skupinách. V tomto prípade, v závislosti od smeru deliacej roviny a počtu delení, rôzne tvary. Rozmnožovanie pučaním sa u baktérií vyskytuje výnimočne.

Za priaznivých podmienok dochádza u mnohých baktérií k deleniu buniek každých 20-30 minút. Pri takomto rýchlom rozmnožovaní môže potomstvo jednej baktérie za 5 dní vytvoriť hmotu, ktorá dokáže naplniť všetky moria a oceány. Jednoduchý výpočet ukazuje, že denne môže vzniknúť 72 generácií (720 000 000 000 000 000 000 buniek). Ak sa prepočíta na hmotnosť - 4720 ton. V prírode sa to však nedeje, pretože väčšina baktérií rýchlo zomiera pod vplyvom slnečného žiarenia, sušenia, nedostatku potravy, zahrievania na 65-100 ° C v dôsledku boja medzi druhmi atď.

Baktéria (1), ktorá absorbuje dostatok potravy, sa zväčší (2) a začne sa pripravovať na reprodukciu (bunkové delenie). Jeho DNA (v baktérii je molekula DNA uzavretá do kruhu) sa zdvojnásobí (baktéria vytvorí kópiu tejto molekuly). Obidve molekuly DNA (3,4) sa ocitnú pripojené k stene baktérie a ako sa baktéria predĺži, vzdialia sa (5,6). Najprv sa delí nukleotid, potom cytoplazma.

Po divergencii dvoch molekúl DNA sa na baktérii objaví zúženie, ktoré postupne rozdelí telo baktérie na dve časti, z ktorých každá obsahuje molekulu DNA (7).

Stáva sa (u Bacillus subtilis), že sa dve baktérie zlepia a vytvorí sa medzi nimi most (1,2).

Prepojka prenáša DNA z jednej baktérie do druhej (3). V jednej baktérii sa molekuly DNA prepletú, na niektorých miestach sa zlepia (4) a potom si vymenia časti (5).

Úloha baktérií v prírode

Gyre

Baktérie sú najdôležitejším článkom vo všeobecnom kolobehu látok v prírode. Rastliny vytvárajú zložité organické látky z oxidu uhličitého, vody a minerálnych solí v pôde. Tieto látky sa vracajú do pôdy s mŕtvymi hubami, rastlinami a mŕtvolami zvierat. Baktérie rozkladajú zložité látky na jednoduché, ktoré potom využívajú rastliny.

Baktérie ničia zložité organické látky mŕtvych rastlín a mŕtvol zvierat, výlučky živých organizmov a rôzne odpady. Saprofytické baktérie, ktoré sa živia týmito organickými látkami, ich premieňajú na humus. Ide o akýchsi usporiadateľov našej planéty. Baktérie sa teda aktívne zúčastňujú kolobehu látok v prírode.

Tvorba pôdy

Keďže baktérie sú distribuované takmer všade a nachádzajú sa v obrovské číslo, do značnej miery určujú rôzne procesy prebiehajúce v prírode. Na jeseň opadáva listy stromov a kríkov, odumierajú nadzemné výhonky tráv, opadávajú staré konáre a z času na čas opadávajú kmene starých stromov. To všetko sa postupne mení na humus. V 1 cm3. Povrchová vrstva lesnej pôdy obsahuje stovky miliónov saprofytických pôdnych baktérií viacerých druhov. Tieto baktérie premieňajú humus na rôzne minerály, ktoré môžu byť absorbované z pôdy koreňmi rastlín.

Niektoré pôdne baktérie sú schopné absorbovať dusík zo vzduchu a využívajú ho v životne dôležitých procesoch. Tieto baktérie viažuce dusík žijú samostatne alebo sa usadzujú v koreňoch strukovín. Po preniknutí do koreňov strukovín spôsobujú tieto baktérie rast koreňových buniek a tvorbu uzlín na nich.

Tieto baktérie produkujú zlúčeniny dusíka, ktoré rastliny využívajú. Baktérie získavajú sacharidy z rastlín a minerálne soli. Medzi strukovinovou rastlinou a baktériami uzlíkov je teda úzky vzťah, ktorý je prospešný pre jeden aj druhý organizmus. Tento jav sa nazýva symbióza.

Vďaka symbióze s nodulárnymi baktériami obohacujú strukoviny pôdu dusíkom, čím pomáhajú zvyšovať úrodu.

Distribúcia v prírode

Mikroorganizmy sú všadeprítomné. Výnimkou sú len krátery aktívnych sopiek a malé oblasti v epicentrách vybuchnutých atómových bômb. Ani jedno nízke teploty V Antarktíde nezasahujú do existencie a rozvoja mikroflóry ani vriace výtrysky gejzírov, ani nasýtené soľné roztoky v soľných bazénoch, ani silné slnečné žiarenie na vrcholkoch hôr, ani prudké ožarovanie jadrových reaktorov. Všetky živé bytosti neustále interagujú s mikroorganizmami, často sú nielen ich úložiskami, ale aj ich distribútormi. Mikroorganizmy sú domorodci našej planéty a aktívne skúmajú tie najneuveriteľnejšie prírodné substráty.

Pôdna mikroflóra

Počet baktérií v pôde je mimoriadne veľký – stovky miliónov a miliardy jedincov na gram. V pôde je ich oveľa viac ako vo vode a vo vzduchu. Celkový počet baktérií v pôde sa mení. Počet baktérií závisí od typu pôdy, jej stavu a hĺbky vrstiev.

Na povrchu pôdnych častíc sa mikroorganizmy nachádzajú v malých mikrokolóniách (každá 20-100 buniek). Často sa vyvíjajú v hrúbke zrazenín organickej hmoty, na živých a umierajúcich koreňoch rastlín, v tenkých kapilárach a vo vnútri hrudiek.

Pôdna mikroflóra je veľmi rôznorodá. Existujú rôzne fyziologické skupiny baktérií: hnilobné baktérie, nitrifikačné baktérie, baktérie viažuce dusík, sírne baktérie atď. Medzi nimi sú aeróbne a anaeróbne, spórové a nespórové formy. Mikroflóra je jedným z faktorov tvorby pôdy.

Oblasťou vývoja mikroorganizmov v pôde je zóna susediaca s koreňmi živých rastlín. Nazýva sa rizosféra a súhrn mikroorganizmov v nej obsiahnutých sa nazýva mikroflóra rizosféry.

Mikroflóra nádrží

Voda je prirodzené prostredie, kde sa vo veľkom množstve vyvíjajú mikroorganizmy. Väčšina z nich vstupuje do vody z pôdy. Faktor, ktorý určuje počet baktérií vo vode a prítomnosť živín v nej. Najčistejšie vody sú z artézskych studní a prameňov. Otvorené nádrže a rieky sú veľmi bohaté na baktérie. Najväčšie množstvo baktérie sa nachádzajú v povrchových vrstvách vody, bližšie k brehu. Keď sa vzďaľujete od brehu a zväčšujete hĺbku, počet baktérií klesá.

Čistá voda obsahuje 100-200 baktérií na ml a znečistená voda obsahuje 100-300 tisíc alebo viac. V spodnom kale je veľa baktérií, najmä v povrchovej vrstve, kde baktérie vytvárajú film. Tento film obsahuje veľa sírnych a železných baktérií, ktoré oxidujú sírovodík na kyselinu sírovú a tým zabraňujú úhynu rýb. V naplaveninách je viac výtrusných foriem, vo vode prevládajú formy bez výtrusov.

Z hľadiska druhového zloženia je mikroflóra vody podobná mikroflóre pôdy, existujú však aj špecifické formy. Zničením rôznych odpadov, ktoré sa dostanú do vody, mikroorganizmy postupne uskutočňujú takzvané biologické čistenie vody.

Vzduchová mikroflóra

Mikroflóra vzduchu je menej početná ako mikroflóra pôdy a vody. Baktérie stúpajú do vzduchu s prachom, môžu tam nejaký čas zostať a potom sa usadzovať na povrchu zeme a zomrieť z nedostatku výživy alebo pod vplyvom ultrafialové lúče. Počet mikroorganizmov vo vzduchu závisí od geografického pásma, terénu, ročného obdobia, znečistenia prachom atď. každé zrnko prachu je nosičom mikroorganizmov. Väčšina baktérií je vo vzduchu nad priemyselnými podnikmi. Vzduch vo vidieckych oblastiach je čistejší. Najčistejší vzduch je nad lesmi, horami a zasneženými oblasťami. Horné vrstvy vzduchu obsahujú menej mikróbov. Vzduchová mikroflóra obsahuje veľa pigmentovaných a spórových baktérií, ktoré sú odolnejšie ako iné voči ultrafialovým lúčom.

Mikroflóra ľudského tela

Ľudské telo, aj úplne zdravé, je vždy nositeľom mikroflóry. Pri kontakte ľudského tela so vzduchom a pôdou sa na odeve a pokožke usádzajú rôzne mikroorganizmy, vrátane patogénnych (tetanové bacily, plynatosť a pod.). Najčastejšie exponované časti ľudského tela sú kontaminované. E. coli a stafylokoky sa nachádzajú na rukách. V ústnej dutine je viac ako 100 druhov mikróbov. Ústa svojou teplotou, vlhkosťou a zvyškami živín sú výborným prostredím pre vývoj mikroorganizmov.

Žalúdok reaguje kyslo, takže väčšina mikroorganizmov v ňom zomrie. Počnúc tenké črevo reakcia sa stáva zásaditou, t.j. priaznivé pre mikróby. Mikroflóra v hrubom čreve je veľmi rôznorodá. Každý dospelý človek denne vylúči v exkrementoch asi 18 miliárd baktérií, t.j. viac jednotlivcov ako ľudí na svete.

Vnútorné orgány, ktoré nie sú spojené s vonkajším prostredím (mozog, srdce, pečeň, močového mechúra atď.) sú zvyčajne bez choroboplodných zárodkov. Mikróby vstupujú do týchto orgánov iba počas choroby.

Baktérie v kolobehu látok

Mikroorganizmy vo všeobecnosti a baktérie zvlášť zohrávajú veľkú úlohu v biologicky dôležitých cykloch látok na Zemi, pričom vykonávajú chemické premeny, ktoré sú úplne nedostupné pre rastliny ani zvieratá. Organizmy vykonávajú rôzne štádiá kolobehu prvkov odlišné typy. Existencia každej jednotlivej skupiny organizmov závisí od chemickej premeny prvkov uskutočňovanej inými skupinami.

Cyklus dusíka

Cyklická premena dusíkatých zlúčenín hrá primárnu úlohu pri dodávaní potrebných foriem dusíka organizmom biosféry s rôznymi nutričnými potrebami. Viac ako 90 % celkovej fixácie dusíka je spôsobených metabolickou aktivitou určitých baktérií.

Uhlíkový cyklus

Biologická premena organického uhlíka na oxid uhličitý, sprevádzaná redukciou molekulárneho kyslíka, si vyžaduje spoločnú metabolickú aktivitu rôznych mikroorganizmov. Mnohé aeróbne baktérie vykonávajú úplnú oxidáciu organických látok. Za aeróbnych podmienok sa organické zlúčeniny najprv rozložia fermentáciou a organické konečné produkty fermentácie sa ďalej oxidujú anaeróbnym dýchaním, ak sú prítomné anorganické akceptory vodíka (dusičnany, sírany alebo CO 2 ).

Cyklus síry

Síra je pre živé organizmy dostupná najmä vo forme rozpustných síranov alebo redukovaných organických zlúčenín síry.

Železný cyklus

V niektorých nádržiach s sladkej vody Redukované soli železa sú obsiahnuté vo vysokých koncentráciách. Na takýchto miestach vzniká špecifická bakteriálna mikroflóra – železité baktérie, ktoré redukované železo oxidujú. Podieľajú sa na tvorbe rašelinných železných rúd a vodných zdrojov bohatých na soli železa.

Baktérie sú najstaršie organizmy, ktoré sa objavili asi pred 3,5 miliardami rokov v Archeane. Asi 2,5 miliardy rokov dominovali na Zemi, tvorili biosféru a podieľali sa na tvorbe kyslíkovej atmosféry.

Baktérie sú jedným z najjednoduchšie štruktúrovaných živých organizmov (okrem vírusov). Predpokladá sa, že sú to prvé organizmy, ktoré sa objavili na Zemi.

Človek často zaobchádza so svojím telom pomerne ľahkomyseľne. Áno, veľa ľudí vie, kde sa nachádza srdce, obličky, črevá atď. Niektorí majú hlbšie znalosti o štruktúre Ľudské telo. Ale len málo ľudí sa odváži pozerať sa na seba nielen ako na osobu, ale ako na a biologický mechanizmus, ktorá funguje podľa určitých zákonitostí a žije si svoj vlastný zložitý a mnohorozmerný biologický život. Nie každý napríklad jasne chápe, akú dôležitú úlohu zohrávajú baktérie v ľudskom tele, aké cenné je naše biologické spolužitie s prvokmi a aká hrozná je bakteriálna hrozba.

Baktérie, bez ktorých človek nemôže prežiť

Ľudské telo je obývané obrovským množstvom baktérií, bez ktorých človek neprežije. Celková hmotnosť baktérií v ľudskom tele je od 1,5 do 2,5 kg. Vytvorila sa taká užitočná stabilná symbióza:

• v gastrointestinálnom trakte;
• na koži;
• v nosohltane a ústnej dutine.

Bez prospešných baktérií – mutualistov (mutualizmus je forma interakcie, pri ktorej každý organizmus získava určitý prospech) – by uvedené orgány okamžite napadli patogénne mikróby.

Samozrejme, nešlo by o útok v pravom zmysle slova. Jednoducho, nič by nebránilo tomu, aby sa patogénne mikroorganizmy usadili na tkanivách tela, rozmnožili sa na nich a otrávili ich toxickými produktmi svojej životnej činnosti.

Základným princípom fungovania baktérií v tele je vytvorenie prostredia na tkanivách orgánov, v ktorom škodlivé mikróby nedokážu prežiť. Preto, keď sa patogénne mikróby dostanú na kožu, nazofarynx alebo gastrointestinálny trakt, jednoducho zomrú, pretože prostredie už bolo vytvorené prospešné mikróby na tkanivách týchto orgánov je smrteľná pre virulentné (nebezpečné) prokaryoty.

Toto je všeobecný obraz vplyvu prospešných baktérií, ale lokálny účinok mikróbov má charakteristiky v závislosti od orgánu, v ktorom k takejto symbiotickej interakcii dochádza.

Gastrointestinálny trakt

Baktérie obývajúce ľudský gastrointestinálny trakt vykonávajú niekoľko funkcií naraz, vďaka čomu má človek možnosť prežiť ako biologický organizmus:

1. Mikróby vytvárajú v čreve prostredie, ktoré je antagonistické voči patogénnym mikróbom. Táto rola prospešné mikroorganizmy ide o to, že vytvárajú kyslé prostredie v črevách a patogénne mikróby v kyslom prostredí nežijú dobre.
2. Rovnaké prospešné baktérie trávia rastlinné potraviny, ktoré vstupujú do čriev. Enzýmy syntetizované ľudským telom nie sú schopné stráviť rastlinné bunky obsahujúce celulózu a baktérie sa takými bunkami nerušene živia, čím zohrávajú ďalšiu dôležitú úlohu.
3. Syntetizujú sa aj prospešné baktérie potrebné pre človeka vitamíny skupiny B a K. Úlohou vitamínov skupiny K je zabezpečiť látkovú premenu v kostiach a spojivových tkanív. Úloha vitamínov B je globálna. Tieto organické zlúčeniny s nízkou molekulovou hmotnosťou sa podieľajú na obrovskom množstve procesov: od uvoľňovania energie zo sacharidov až po syntézu protilátok a reguláciu nervový systém. Napriek tomu, že vitamíny skupiny B sa nachádzajú v mnohých potravinách, práve vďaka ich syntéze črevnou mikroflórou dostáva telo množstvo týchto vitamínov, ktoré je potrebné pre normálny život človeka.

Hlavnou súčasťou prospešnej črevnej mikroflóry sú baktérie mliečneho kvasenia. Hoci tieto baktérie môžu mať rôzne mená, typ účinku na telo je rovnaký. Baktérie mliečneho kvasenia Prírodné cukry sú fermentované, čo vedie k vytvoreniu produktu, ako je kyselina mliečna.

Najpopulárnejšími mikroorganizmami kyseliny mliečnej sú dnes laktobacily a bifidobaktérie, ktoré sú propagované ako hlavný probiotický prostriedok v zdravých produktoch.

• Bifidobaktérie– vláknité mikroorganizmy kyseliny mliečnej, ktoré pokrývajú povrch čreva a zabraňujú škodlivým mikróbom uchytiť sa a množiť sa na jeho stenách. Celková hmotnosť bifidobaktérií mliečneho kvasenia vo vzťahu k iným symbiontným baktériám je asi 80 %.
• Laktobacily– grampozitívne tyčinky kyseliny mliečnej, ktorých hlavnou úlohou je nielen trávenie rastlinnej potravy a vytváranie antagonistického prostredia, ale aj stimulácia syntézy protilátok. Ide o mikroorganizmy, ktoré majú obrovský vplyv na ľudský imunitný systém.

Data-lazy-type="image" data-src="https://probakterii.ru/wp-content/uploads/2015/08/bakterii-v-produktah.png" alt=" baktérie mliečneho kvasenia" width="400" height="250" srcset="" data-srcset="https://probakterii.ru/wp-content/uploads/2015/08/bakterii-v-produktah..png 300w" sizes="(max-width: 400px) 100vw, 400px">!}

Okrem prospešných prokaryotov kyseliny mliečnej obsahuje gastrointestinálny trakt aj podmienečne škodlivé - baktérie skupiny Escherichia coli. Napriek tomu, že môžu mať aj priaznivé účinky, napríklad baktérie E. coli syntetizujú aj vitamíny K, pri zvýšení ich množstva v gastrointestinálnom trakte sa účinok stáva škodlivým: E. coli otrávi telo toxínmi.

Celková hmotnosť E. coli, ktoré sú prítomné v ľudskom tele, je veľmi malá v porovnaní s dvoma kilogramami prospešných mikroorganizmov.

Baktérie na koži, ústach a nazofarynxe

Mikroorganizmy, ktoré osídľujú ľudskú pokožku, zohrávajú úlohu prirodzeného biologického štítu, neumožňujú ani škodlivým baktériám vyvíjať aktívnu činnosť na koži a tým pôsobiť toxicky na celé telo.

Hlavné baktérie, ktoré kontrolujú bezpečnosť pokožky, úst a nosohltanu, sú:

• mikrokoky;
• streptokoky;
• stafylokoky.

Streptokoky a stafylokoky majú vo svojom rode škodlivých (patogénnych) zástupcov, ktorí môžu otráviť telo.

Príčiny chorôb

Vzniká logická otázka: ak je človek chránený zo všetkých strán biologickým štítom, prečo potom ľudia stále ochorejú, prečo tento štít nefunguje?

Odolnosť tela voči patogénnym agens do značnej miery závisí od imunitného systému. Preto je dôležité, koľko baktérií v gastrointestinálnom trakte pracuje, aby bol imunitný systém dostatočne aktívny.

Druhou dôležitou okolnosťou je charakteristika samotného škodlivého činiteľa a spôsoby, akými pôsobí na organizmus.

takže, na dlhú dobu Brušný týfus bol pre ľudí smrteľnou hrozbou.

Týfus je súhrnný názov pre niekoľko smrteľných chorôb, ktoré si vyžiadali veľa životov, kým sa nenašli spôsoby, ako ich liečiť.

Spoločné znaky charakteristické pre všetky typy týfusu:

• človek rýchlo stráca váhu;
• na pozadí intoxikácie a straty hmotnosti začína silná horúčka;
• Všetky tieto bolestivé prejavy spôsobujú vážne nervové zrútenie a človek zomrie.

Napriek tomu celkové príznaky, príčiny týfusu sú zakaždým iné.

Baktérie spôsobujúce choroby

V črevách vší je veľké množstvo rickettsie. Pravdepodobnosť infekcie však nezávisí od toho, koľko vší sa nachádza v tesnej blízkosti človeka, ale od toho, ako aktívne človek začne vši bojovať. Škrabanie vší na sebe je hlavnou príčinou infekcie týfusom. Práve z rozdrveného čreva sa vši rickettsie dostávajú do rán na koži a následne do ľudského krvného obehu.

Hlavné príznaky týfusu:

• horúčka (telesná teplota nad 40ºС);
• bolesť chrbta;
• ružová vyrážka v bruchu;
• vedomie pacienta je inhibované takmer až do kómy.

Liečba týfusu, ako aj liečba akýchkoľvek bakteriálne infekcie na báze antibiotík. Na liečbu tohto typu týfusu sa používajú antibiotiká tetracyklínovej skupiny.

Ďalší hrozný typ týfusu - vratné Prenášajú ho kliešte a vši. Ale pôvodcami sú baktérie spirochéty borrelia. Infekcia sa vyskytuje počas uhryznutia kliešťom.

Hlavné príznaky infekcie:

• zvracať;
• slezina a pečeň sa zväčšujú;
• začína duševná porucha a halucinácie.

Rovnaké príznaky sa vyskytujú, ak boli nosičmi vši.

Liečba je antibiotikami skupiny penicilínu a chloramfenikolu, ako aj arzénom.

Brušný týfus. Pôvodcom je patogénny bakteriálny bacil z rodu Salmonella. Tento typ týfusu je nebezpečný len pre ľudí, zvieratá týfusom netrpia. Patogény vstupujú do žalúdka s jedlom. Hlavné príznaky:

• výskyt baktérií v moči (bakterémia);
• celkové príznaky intoxikácie (bledosť, bolesť hlavy, nepravidelný srdcový rytmus);
• nafúknuté brucho;
• bludy, halucinácie a iné duševné poruchy.

Liečba sa tiež uskutočňuje antibiotikami chloramfenikol a skupina penicilínov a je sprevádzaná regeneračnou terapiou.

Okrem patogénov týfusu ohrozuje človeka množstvo ďalších patogénnych mikróbov, ktorých včasná detekcia, ako aj určenie príznakov infekcie, jej identifikácia a liečba môžu človeka stáť život.

Rovnaký mor je choroba s vysokou úmrtnosťou, ktorej pôvodcom je morový bacil. Medzi príznaky patrí strata hmotnosti, horúčka a dehydratácia. Človek zomrie na dehydratáciu.

Nosičmi morového bacila môžu byť hlodavce, domáce zvieratá a hmyz.

Liečba moru sa uskutočňuje pomocou antibiotík skupiny streptomycínu. Dôležitú úlohu zohráva prevencia a celkové spevnenie organizmu.