Hilfe zu Tele2, Tarife, Fragen

Bakterien sind Mikroorganismen, die aus nur einer Zelle bestehen. Herausragendes Merkmal Bakterien - das Fehlen eines gut definierten Zellkerns. Deshalb werden sie "Prokaryoten" genannt, was nuklearfrei bedeutet.

Heute kennt die Wissenschaft etwa zehntausend Bakterienarten, aber man geht davon aus, dass es auf der Erde mehr als eine Million Bakterienarten gibt. Es wird angenommen, dass Bakterien die ältesten Organismen der Erde sind. Sie leben fast überall - im Wasser, im Boden, in der Atmosphäre und in anderen Organismen.

Aussehen

Die Bakterien sind sehr klein und nur unter dem Mikroskop zu sehen. Die Form von Bakterien ist sehr vielfältig. Die gängigsten Formen sind Stäbchen, Kugeln und Spiralen.

Stäbchenförmige Bakterien werden „Bazillen“ genannt.

Die kugelförmigen Bakterien sind Kokken.

Die spiralförmigen Bakterien sind Spirillen.

Die Form des Bakteriums bestimmt seine Beweglichkeit und Fähigkeit, sich an einer bestimmten Oberfläche zu binden.

Die Struktur von Bakterien

Bakterien haben eine relativ einfache Struktur. Bei diesen Organismen werden mehrere Grundstrukturen unterschieden - Nukleoid, Zytoplasma, Membran und Zellwand, außerdem haben viele Bakterien Geißeln auf der Oberfläche.

Nukleoid- dies ist eine Art Kern, er enthält das genetische Material des Bakteriums. Es besteht aus nur einem Chromosom, das wie ein Ring aussieht.

Zytoplasma umgibt das Nukleoid. Das Zytoplasma enthält wichtige Strukturen- Ribosomen, die Bakterien für die Proteinsynthese benötigen.

Membran, das Zytoplasma von außen abzudecken, spielt eine wichtige Rolle im Leben der Bakterien. Es grenzt den inneren Inhalt der Bakterien von der äußeren Umgebung ab und sorgt für den Austausch der Zellen mit der Umgebung.

Außen ist die Membran umgeben Zellenwand.

Die Anzahl der Flagellen kann variieren. Auf einem Bakterium befinden sich je nach Art ein bis tausend Geißeln, aber auch ohne Bakterien kommen sie vor. Bakterien brauchen Geißeln, um sich im Weltraum zu bewegen.

Bakterienernährung

Es gibt zwei Arten von Nahrung für Bakterien. Ein Teil der Bakterien ist autotroph, der andere heterotroph.

Autotrophe selbst erzeugen Nährstoffe durch chemische Reaktionen, und Heterotrophe ernähren sich von organischem Material, das andere Organismen geschaffen haben.

Vermehrung von Bakterien

Bakterien vermehren sich durch Spaltung. Vor dem Teilungsprozess verdoppelt sich das im Inneren des Bakteriums befindliche Chromosom. Dann wird die Zelle zweigeteilt. Das Ergebnis sind zwei identische Tochterzellen, von denen jede eine Kopie des Chromosoms der Mutter erhält.

Die Bedeutung von Bakterien

Bakterien spielen im Stoffkreislauf der Natur eine wesentliche Rolle – sie wandeln organische Reststoffe in anorganische Stoffe um. Gäbe es keine Bakterien, dann wäre die ganze Erde mit umgestürzten Bäumen, Laub und toten Tieren bedeckt.

Bakterien spielen im menschlichen Leben eine doppelte Rolle. Einige Bakterien sind sehr nützlich, während andere erheblichen Schaden anrichten.

Viele Bakterien sind pathogen und verursachen verschiedene Krankheiten wie Diphtherie, Typhus, Pest, Tuberkulose, Cholera und andere.

Es gibt jedoch Bakterien, die für den Menschen nützlich sind. Also rein Verdauungstrakt Der Mensch beherbergt Bakterien, die zu einer normalen Verdauung beitragen. Und Milchsäurebakterien werden seit langem von Menschen zur Herstellung von Milchsäureprodukten verwendet - Käse, Joghurt, Kefir usw. Auch bei der Fermentation von Gemüse und der Essigherstellung spielen Bakterien eine wichtige Rolle.

Bakterien kurze Informationen.

Die zytoplasmatische Membran in der Elektronenmikroskopie von ultradünnen Schnitten ist eine dreischichtige Membran (2 dunkle Schichten mit einer Dicke von 2,5 nm sind durch ein helles Zwischenprodukt getrennt). In seiner Struktur ähnelt es dem Plasmalemma tierischer Zellen und besteht aus einer Doppelschicht von Phospholipiden mit eingebetteter Oberfläche sowie integralen Proteinen, als ob sie die Struktur der Membran durchdringen würde. Bei übermäßigem Wachstum (im Vergleich zum Wachstum der Zellwand) bildet die Zytoplasmamembran Einstülpungen - Einstülpungen in Form von kompliziert verdrehten Membranstrukturen, die als Mesosomen bezeichnet werden. Weniger kompliziert verdrehte Strukturen werden als intrazytoplasmatische Membranen bezeichnet.

Zytoplasma

Das Zytoplasma besteht aus löslichen Proteinen, Ribonukleinsäuren, Einschlüssen und zahlreichen kleinen Granula - Ribosomen, die für die Synthese (Translation) von Proteinen verantwortlich sind. Bakterielle Ribosomen haben eine Größe von etwa 20 nm und einen Sedimentationskoeffizienten von 70S, im Gegensatz zu 80S-Ribosomen, die für eukaryontische Zellen charakteristisch sind. Ribosomale RNA (rRNA) sind konservative Elemente von Bakterien ("molekulare Uhr" der Evolution). 16S rRNA ist Teil der kleinen Untereinheit der Ribosomen und 23S rRNA ist Teil der großen Untereinheit der Ribosomen. Die Untersuchung der 16S-rRNA ist die Grundlage der Genosystematik, die es ermöglicht, den Verwandtschaftsgrad von Organismen abzuschätzen.
Das Zytoplasma enthält verschiedene Einschlüsse in Form von Glykogenkörnern, Polysacchariden, Beta-Hydroxybuttersäure und Polyphosphaten (Voltin). Sie sind Reservestoffe für den Nahrungs- und Energiebedarf von Bakterien. Volutin hat eine Affinität zu basischen Farbstoffen und lässt sich mit speziellen Färbemethoden (zB nach Neisser) in Form von metachromatischen Granulaten leicht nachweisen. Die charakteristische Anordnung der Volutin-Granula zeigt sich beim Diphtheriebazillus in Form von intensiv färbenden Zellpolen.

Nukleoid

Ein Nukleoid ist das Äquivalent eines Zellkerns in Bakterien. Es befindet sich in der zentralen Zone von Bakterien in Form von doppelsträngiger DNA, geschlossen in einem Ring und dicht gepackt wie eine Kugel. Der Zellkern von Bakterien besitzt im Gegensatz zu Eukaryoten keine Kernhülle, keinen Nukleolus und keine basischen Proteine ​​(Histone). Normalerweise enthält eine Bakterienzelle ein Chromosom, das durch ein in einem Ring geschlossenes DNA-Molekül dargestellt wird.
Neben dem Nukleoid, das durch ein Chromosom repräsentiert wird, enthält die Bakterienzelle extrachromosomale Vererbungsfaktoren - Plasmide, die kovalent geschlossene DNA-Ringe sind.

Kapsel, Mikrokapsel, Schleim

Die Kapsel ist eine Schleimstruktur mit einer Dicke von mehr als 0,2 Mikrometer, die fest mit der Zellwand von Bakterien verbunden ist und klar definierte äußere Grenzen aufweist. Die Kapsel ist in Abstrichen vom pathologischen Material zu unterscheiden. In Reinkulturen von Bakterien wird die Kapsel seltener gebildet. Er wird mit speziellen Verfahren der Abstrichfärbung (zum Beispiel nach Burri-Gins) nachgewiesen, die eine negative Kontrastierung der Kapselsubstanzen bewirken: Tinte erzeugt einen dunklen Hintergrund um die Kapsel. Die Kapsel besteht aus Polysacchariden (Exopolysacchariden), manchmal aus Polypeptiden, zum Beispiel beim Milzbrandbazillus, sie besteht aus Polymeren der D-Glutaminsäure. Die Kapsel ist hydrophil, verhindert eine bakterielle Phagozytose. Antigene Kapsel: Antikörper gegen die Kapsel bewirken eine Kapselvergrößerung (Kapselschwellreaktion).
Viele Bakterien bilden eine Mikrokapsel - eine schleimige Formation mit einer Dicke von weniger als 0,2 Mikrometern, die nur durch Elektronenmikroskopie nachgewiesen werden kann. Von der Kapsel sollten schleimige Exopolysaccharide unterschieden werden, die keine klaren Grenzen haben. Der Schleim ist wasserlöslich.
Bakterielle Exopolysaccharide sind an der Adhäsion (Adhäsion an Substraten) beteiligt, sie werden auch Glykokalyx genannt. Neben der Synthese
Exopolysaccharide durch Bakterien, gibt es einen anderen Mechanismus ihrer Bildung: durch die Wirkung von extrazellulären Enzymen von Bakterien auf Disaccharide. Als Ergebnis werden Dextrane und Levane gebildet.

Geißeln

Bakterielle Flagellen bestimmen die Beweglichkeit der Bakterienzelle. Flagellen sind dünne Filamente, die von der Zytoplasmamembran ausgehen und länger sind als die Zelle selbst. Geißeldicke 12-20 nm, Länge 3-15 Mikrometer. Sie bestehen aus 3 Teilen: einem spiralförmigen Filament, einem Haken und einem Basalkörperchen, das einen Stab mit speziellen Scheiben enthält (1 Paar Scheiben für grampositive Bakterien und 2 Paar Scheiben für gramnegative Bakterien). Die Flagellen sind durch Scheiben an der Zytoplasmamembran und Zellwand befestigt. Dadurch entsteht die Wirkung eines Elektromotors mit einer das Flagellum drehenden Motorstange. Flagellen bestehen aus einem Protein - Flagellin (aus Flagellum - Flagellum); ist ein H-Antigen. Flagellin-Untereinheiten sind spiralförmig verdreht.
Die Anzahl der Flagellen in Bakterien verschiedene Typen variiert von einer (monotrichen) bei Vibrio cholerae bis zu Dutzenden und Hunderten von Geißeln, die sich entlang des Umfangs der Bakterien (Peritrichus) bei Escherichia coli, Proteus usw. erstrecken. Lofotrichi haben ein Geißelbündel an einem der Enden der Zelle. Amphitrichs haben ein Flagellum oder ein Geißelbündel an gegenüberliegenden Enden der Zelle.

Getrunken

Trank (Fimbrien, Zotten) - fadenförmige Formationen, dünner und kürzer (3-10 nm x 0, 3-10 mkm) als Flagellen. Peelings erstrecken sich von der Oberfläche der Zelle und bestehen aus dem antigenen Protein Pilin. Es gibt Pillen, die für die Adhäsion verantwortlich sind, dh für die Anheftung von Bakterien an die betroffene Zelle, sowie Pillen, die für Ernährung, Wasser-Salz-Stoffwechsel und Sex verantwortlich sind (F-Pillen) oder Konjugationspillen. Sie tranken in großer Zahl – mehrere Hundert pro Käfig. In der Regel gibt es jedoch 1-3 Geschlechtspili pro Zelle: Sie werden von den sogenannten "männlichen" Spenderzellen gebildet, die übertragbare Plasmide (F-, R-, Col-Plasmide) enthalten. Besonderheit Genitalpilus ist eine Wechselwirkung mit speziellen "männlichen" kugelförmigen Bakteriophagen, die intensiv am Genitalpilus adsorbiert werden.

Kontroverse

Sporen sind eine besondere Form von ruhenden Firmicut-Bakterien, d.h. Bakterien
mit einer grampositiven Zellwandstruktur. Sporenbildung erfolgt unter ungünstigen Bedingungen für die Existenz von Bakterien (Austrocknung, Nährstoffmangel etc.) Eine Sporenbildung (Endospore) wird innerhalb der Bakterienzelle gebildet Sporenbildung trägt zur Erhaltung der Art bei und ist keine Fortpflanzungsmöglichkeit, wie bei Pilzen Sporenbildende Bakterien der Gattung Bacillus haben Sporen, die nicht größer als der Zelldurchmesser sind Bakterien, bei denen die Sporengröße den Zelldurchmesser überschreitet, nennt man Clostridien, zum Beispiel Bakterien der Gattung Clostridium (lat. Clostridium - Spindel). Die Sporen sind säurebeständig, daher werden sie nach der Aujeszky-Methode oder der Ziehl-Nielsen-Methode rot und die vegetative Zelle blau gefärbt.

Die Form der Sporen kann oval, kugelförmig sein; der Ort in der Zelle ist endständig, d.h. am Ende des Stäbchens (bei den Erregern von Tetanus), subterminal - näher am Ende des Stäbchens (bei den Erregern der Botuliämie, Gasgangrän) und zentral (bei dem Milzbrandbazillen). Die Spore bleibt aufgrund des Vorhandenseins einer mehrschichtigen Hülle, Calciumdipolinat, geringem Wassergehalt und trägen Stoffwechselprozessen lange bestehen. Unter günstigen Bedingungen keimen Sporen durch drei aufeinanderfolgende Stadien: Aktivierung, Initiation, Keimung.

Die Vermehrung von Bakterien durch Teilung ist die gebräuchlichste Methode zur Vergrößerung der mikrobiellen Population. Nach der Teilung wachsen Bakterien auf ihre ursprüngliche Größe, wofür bestimmte Stoffe (Wachstumsfaktoren) benötigt werden.

Die Vermehrungsmethoden von Bakterien sind unterschiedlich, aber für die meisten ihrer Arten ist eine Form der ungeschlechtlichen Vermehrung durch die Teilungsmethode inhärent. Bakterien vermehren sich selten durch Knospung. Die sexuelle Fortpflanzung von Bakterien liegt in einer primitiven Form vor.

Reis. 1. Das Foto zeigt eine Bakterienzelle im Teilungsstadium.

Genetischer Apparat von Bakterien

Der genetische Apparat von Bakterien wird durch eine einzige DNA repräsentiert - das Chromosom. DNA ist in einem Ring geschlossen. Das Chromosom ist in einem Nukleotid lokalisiert, das keine Membran besitzt. In der Bakterienzelle befinden sich Plasmide.

Nukleoid

Das Nukleoid ist dem Kern analog. Es befindet sich in der Mitte der Zelle. Darin ist DNA lokalisiert - der Träger der Erbinformation in gefalteter Form. Die abgewickelte DNA erreicht eine Länge von 1 mm. Die Kernsubstanz einer Bakterienzelle hat keine Membran, keinen Nukleolus und keinen Chromosomensatz, sie teilt sich nicht durch Mitose. Vor der Teilung wird das Nukleotid verdoppelt. Während der Teilung erhöht sich die Anzahl der Nukleotide auf 4.

Reis. 2. Das Foto zeigt eine Bakterienzelle auf einem Schnitt. Im mittleren Teil ist ein Nukleotid sichtbar.

Plasmide

Plasmide sind autonome Moleküle, die in einen Ring aus doppelsträngiger DNA gewickelt sind. Ihre Masse ist viel geringer als die Masse eines Nukleotids. Obwohl Erbinformationen in der DNA von Plasmiden kodiert sind, sind sie für die Bakterienzelle nicht lebenswichtig und notwendig.

Reis. 3. Das Foto zeigt ein bakterielles Plasmid.

Teilungsstufen

Ab einer bestimmten Größe einer adulten Zelle werden Teilungsmechanismen ausgelöst.

DNA Replikation

Die DNA-Replikation geht der Zellteilung voraus. Mesosomen (Falten der Zytoplasmamembran) halten DNA, bis der Teilungsprozess (Replikation) abgeschlossen ist.

Die DNA-Replikation wird unter Verwendung von Enzymen durch DNA-Polymerasen durchgeführt. Bei der Replikation werden Wasserstoffbrückenbindungen in 2-strängiger DNA aufgebrochen, wodurch aus einer DNA zwei einzelsträngige Tochterverbindungen entstehen. Anschließend, wenn die Tochter-DNAs ihren Platz in den getrennten Tochterzellen eingenommen haben, werden sie wiederhergestellt.

Sobald die DNA-Replikation abgeschlossen ist, tritt infolge der Synthese eine Verengung auf, die die Zelle in zwei Hälften teilt. Zuerst wird das Nukleotid geteilt, dann das Zytoplasma. Die Zellwandsynthese vervollständigt die Teilung.

Reis. 4. Schema der Teilung einer Bakterienzelle.

DNA-Austausch

Beim Heubazillus endet der DNA-Replikationsprozess mit dem Austausch von 2 DNA-Abschnitten.

Nach der Zellteilung bildet sich eine Brücke, entlang derer die DNA einer Zelle in eine andere übergeht. Dann werden beide DNAs miteinander verflochten. Einige Stücke beider DNA kleben zusammen. An Adhäsionsstellen werden DNA-Fragmente ausgetauscht. Eine der DNA wird in die erste Zelle zurückgebrückt.

Reis. 5. Variante des DNA-Austausches im Heubazillus.

Arten der bakteriellen Zellteilung

Wenn die Zellteilung dem Trennungsprozess vorausgeht, werden mehrzellige Stäbchen und Kokken gebildet.

Bei der synchronen Zellteilung werden zwei vollwertige Tochterzellen gebildet.

Teilt sich ein Nukleotid schneller als die Zelle selbst, entstehen Multinukleotidbakterien.

Methoden zur Abtrennung von Bakterien

Division durch Brechen

Die Teilung durch Brechen ist typisch für Milzbrandbazillen. Als Ergebnis dieser Teilung brechen die Zellen an den Verbindungspunkten und brechen die zytoplasmatischen Brücken. Dann stoßen sie sich gegenseitig ab und bilden Ketten.

Schiebetrennung

Bei der gleitenden Trennung löst sich die Zelle nach der Teilung und gleitet sozusagen über die Oberfläche einer anderen Zelle. Diese Methode Teilung ist charakteristisch für einige Formen von Escherichia.

Split splitten

Bei einer geteilten Teilung beschreibt eine der geteilten Zellen mit ihrem freien Ende einen Kreisbogen, dessen Mittelpunkt der Berührungspunkt mit einer anderen Zelle ist, und bildet eine römische Fünf oder Keilschrift (Corynebacterium diphtheria, listeria).

Reis. 6. Auf dem Foto sind Bakterien stäbchenförmig und bilden Ketten (Milzbrandstäbchen).

Reis. 7. Auf dem Foto gibt es einen Schiebeweg zur Trennung von Escherichia coli.

Reis. 8. Split-Verfahren zur Trennung von Corynebakterien.

Ansicht von Bakterienklumpen nach der Teilung

Cluster von sich teilenden Zellen haben abwechslungsreiche Form, die von der Richtung der Teilungsebene abhängt.

Kugelförmige Bakterien werden einzeln, zu zweit (Diplokokken), in Paketen, in Ketten oder als Weintrauben angeordnet. Stäbchenförmige Bakterien - in Ketten.

Spiralbakterien- chaotisch.

Reis. 9. Auf dem Foto sind Mikrokokken. Sie sind rund, glatt, weiß, gelb und rot gefärbt. In der Natur sind Mikrokokken allgegenwärtig. Sie leben in verschiedenen Hohlräumen des menschlichen Körpers.

Reis. 10. Auf dem Foto handelt es sich bei den Bakterien um Diplokokken - Streptococcus pneumoniae.

Reis. 11. Auf dem Foto die Bakterien Sarcina. Kokkoide Bakterien werden in Beuteln zusammengefasst.

Reis. 12. Auf dem Foto sind Streptokokken-Bakterien (vom griechischen "Strepto" - eine Kette) zu sehen. In Ketten angeordnet. Sie sind die Erreger einer Reihe von Krankheiten.

Reis. 13. Auf dem Foto sind die Bakterien "goldene" Staphylokokken. Sie sind wie "Weintrauben" angeordnet. Die Cluster haben eine goldene Farbe. Sie sind die Erreger einer Reihe von Krankheiten.

Reis. 14. Auf dem Foto sind die gewundenen Bakterien Leptospira die Erreger vieler Krankheiten.

Reis. 15. Auf dem Foto sind stäbchenförmige Bakterien der Gattung Vibrio zu sehen.

Bakterienteilungsrate

Die Teilungsrate von Bakterien ist extrem hoch. Im Durchschnitt teilt sich alle 20 Minuten eine Bakterienzelle. Innerhalb von nur einem Tag bildet eine Zelle 72 Generationen von Nachkommen. Mycobacterium tuberculosis teilt sich langsam. Der gesamte Spaltprozess dauert etwa 14 Stunden.

Reis. 16. Das Foto zeigt den Prozess der Zellteilung von Streptokokken.

Sexuelle Vermehrung von Bakterien

1946 entdeckten Wissenschaftler die sexuelle Fortpflanzung in einer primitiven Form. In diesem Fall werden keine Gameten (männliche und weibliche Geschlechtszellen) gebildet, jedoch tauschen einige Zellen genetisches Material aus ( genetische Rekombination).

Als Ergebnis kommt es zu einem Gentransfer Konjugation- unidirektionale Übertragung eines Teils der genetischen Information im Formular Plasmide bei Kontakt mit Bakterienzellen.

Plasmide sind kleine DNA-Moleküle. Sie sind nicht mit dem Genom der Chromosomen verbunden und können sich autonom verdoppeln. Die Plasmide enthalten Gene, die die Resistenz von Bakterienzellen gegenüber widrigen Umweltbedingungen erhöhen. Bakterien geben diese Gene oft aneinander weiter. Auch die Übertragung genetischer Informationen auf Bakterien einer anderen Spezies wird vermerkt.

In Ermangelung eines echten sexuellen Prozesses spielt die Konjugation eine große Rolle beim Austausch nützlicher Zeichen. Auf diese Weise wird die Fähigkeit von Bakterien, Arzneimittelresistenzen zu zeigen, übertragen. Für die Menschheit ist die Übertragung von Antibiotikaresistenzen zwischen krankheitserregenden Bevölkerungsgruppen besonders gefährlich.

Reis. 17. Das Foto zeigt den Moment der Konjugation zweier Escherichia coli.

Entwicklungsphasen der Bakterienpopulation

Bei der Aussaat auf Nährboden durchläuft die Entwicklung der Bakterienpopulation mehrere Phasen.

Anfangsphase

Die Anfangsphase ist der Zeitraum von der Aussaat bis zum Wachstum. Im Durchschnitt dauert die Anfangsphase 1 - 2 Stunden.

Reproduktionsverzögerungsphase

Dies ist die Phase des intensiven Bakterienwachstums. Seine Dauer beträgt etwa 2 Stunden. Sie hängt vom Alter der Kultur, der Anpassungsdauer, der Qualität des Nährmediums usw. ab.

Logarithmische Phase

Diese Phase ist durch einen Höhepunkt der Reproduktionsrate und eine Zunahme der Bakterienpopulation gekennzeichnet. Seine Dauer beträgt 5 - 6 Stunden.

Negative Beschleunigungsphase

In dieser Phase ist eine Abnahme der Vermehrungsrate zu verzeichnen, die Zahl der sich teilenden Bakterien nimmt ab und die Zahl der abgestorbenen Bakterien steigt. Der Grund für die negative Beschleunigung ist die Erschöpfung des Nährmediums. Seine Dauer beträgt etwa 2 Stunden.

Stationäre Maximalphase

In der stationären Phase wird eine gleiche Anzahl von toten und neu gebildeten Individuen festgestellt. Seine Dauer beträgt etwa 2 Stunden.

Doom-Beschleunigungsphase

Während dieser Phase nimmt die Zahl der toten Zellen nach und nach zu. Seine Dauer beträgt etwa 3 Stunden.

Logarithmische Todesphase

Während dieser Phase sterben Bakterienzellen mit konstanter Geschwindigkeit ab. Seine Dauer beträgt etwa 5 Stunden.

Phase der Verringerung der Absterberate

Während dieser Phase treten die verbleibenden lebenden Bakterienzellen in einen Ruhezustand ein.

Reis. 18. Die Abbildung zeigt die Wachstumskurve der Bakterienpopulation.

Reis. 19. Das Foto zeigt eine blaugrüne Kolonie von Pseudomonas aeruginosa, einer Kolonie von Mikrokokken gelbe Farbe, Kolonien von Bacterium prodigiosum sind blutrot und Kolonien von Bacteroides niger sind schwarz.

Reis. 20. Das Foto zeigt eine Bakterienkolonie. Jede Kolonie ist die Nachkommenschaft einer einzelnen Zelle. Es gibt Millionen von Zellen in einer Kolonie. die Kolonie wächst in 1 - 3 Tagen.

Teilung magnetisch empfindlicher Bakterien

In den 1970er Jahren wurden Meeresbakterien entdeckt, die ein Gefühl für Magnetismus hatten. Magnetismus ermöglicht es diesen erstaunlichen Kreaturen, durch die Linien zu navigieren Magnetfeld Erde und finde Schwefel, Sauerstoff und andere Stoffe, die es so dringend braucht. Ihr "Kompass" wird durch Magnetosomen repräsentiert, die aus einem Magneten bestehen. Bei der Spaltung teilen sich magnetisch empfindliche Bakterien ihren Kompass. In diesem Fall wird die Einschnürung während der Teilung deutlich unzureichend, daher verbiegt sich die Bakterienzelle und macht einen scharfen Bruch.

Reis. 21. Das Foto zeigt den Moment der Teilung eines magnetisch empfindlichen Bakteriums.

Bakterielles Wachstum

Zu Beginn der Teilung einer Bakterienzelle divergieren zwei DNA-Moleküle an verschiedene Enden der Zelle. Dann wird die Zelle in zwei gleiche Teile geteilt, die voneinander getrennt und auf die ursprüngliche Größe vergrößert werden. Die Teilungsrate vieler Bakterien beträgt durchschnittlich 20 bis 30 Minuten. Innerhalb von nur einem Tag bildet eine Zelle 72 Generationen von Nachkommen.

Die Masse der Zellen im Prozess des Wachstums und der Entwicklung nimmt schnell Nährstoffe aus Umfeld... Begünstigt wird dies durch günstige Umweltfaktoren - Temperaturregime, genug Nährstoffe erforderlichen pH-Wert des Mediums. Aerobe Zellen benötigen Sauerstoff. Für Anaerobier ist es gefährlich. Die unbegrenzte Vermehrung von Bakterien in der Natur findet jedoch nicht statt. Sonnenlicht, trockene Luft, Nahrungsmangel, hohe Umgebungstemperaturen und andere Faktoren wirken sich nachteilig auf die Bakterienzelle aus.

Reis. 22. Das Foto zeigt den Moment der Zellteilung.

Wachstumsfaktoren

Für das Wachstum von Bakterien werden bestimmte Stoffe (Wachstumsfaktoren) benötigt, die zum Teil von der Zelle selbst synthetisiert werden, zum Teil aus der Umwelt stammen. Der Bedarf an Wachstumsfaktoren ist für alle Bakterien unterschiedlich.

Der Bedarf an Wachstumsfaktoren ist Konstante Funktion, wodurch es zur Identifizierung von Bakterien, zur Herstellung von Kulturmedien und zur Verwendung in der Biotechnologie verwendet werden kann.

Bakterielle Wachstumsfaktoren (bakterielle Vitamine) - chemische Elemente, von denen die meisten wasserlösliche Vitamine B sind. Zu dieser Gruppe gehören auch Hämin-, Cholin-, Purin- und Pyrimidinbasen und andere Aminosäuren. In Abwesenheit von Wachstumsfaktoren tritt Bakteriostase auf.

Bakterien verwenden Wachstumsfaktoren in minimalen Mengen und unverändert. Reihe Chemikalien diese Gruppe sind Teil zellulärer Enzyme.

Reis. 23. Das Foto zeigt den Moment der Teilung der stäbchenförmigen Bakterien.

Die wichtigsten bakteriellen Wachstumsfaktoren

• Vitamin B1 (Thiamin)... Nimmt am Kohlenhydratstoffwechsel teil.
• Vitamin B2" (Riboflavin)... Nimmt an Redoxreaktionen teil.
• Pantothensäure ist ein Teil von Coenzym A.
• Vitamin B6 (Pyridoxin)... Beteiligt sich am Austausch von Aminosäuren.
• Vitamine B12(Cobalamine sind kobalthaltige Substanzen). Sie nehmen aktiv an der Synthese von Nukleotiden teil.
• Folsäure... Einige seiner Derivate sind Teil von Enzymen, die die Synthese von Purin- und Pyrimidinbasen sowie einigen Aminosäuren katalysieren.
• Biotin... Beteiligt sich am Stickstoffstoffwechsel und katalysiert auch die Synthese ungesättigter Fettsäuren.
• Vitamin PP(eine Nikotinsäure). Beteiligt sich an Redoxreaktionen, der Bildung von Enzymen und dem Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel.
• Vitamin H(para-Aminobenzoesäure). Es ist ein Wachstumsfaktor für viele Bakterien, einschließlich derjenigen, die den menschlichen Darm bewohnen. Folsäure wird aus para-Aminobenzoesäure synthetisiert.
• Zwillinge... Es ist ein wesentlicher Bestandteil einiger Enzyme, die an Oxidationsreaktionen teilnehmen.
• Cholin... Beteiligt sich an den Reaktionen der Lipidsynthese der Zellwand. Lieferant der Methylgruppe bei der Synthese von Aminosäuren.
• Purin- und Pyrimidinbasen(Adenin, Guanin, Xanthin, Hypoxanthin, Cytosin, Thymin und Uracil). Substanzen werden hauptsächlich als Bestandteile von Nukleinsäuren benötigt.
• Aminosäuren... Diese Stoffe sind die Bestandteile von Zellproteinen.

Der Bedarf an Wachstumsfaktoren bestimmter Bakterien

Auxotrophen um das Leben zu sichern, benötigen sie die Zufuhr von Chemikalien von außen. Clostridien sind beispielsweise nicht in der Lage, Lecithin und Tyrosin zu synthetisieren. Staphylokokken brauchen Lecithin und Arginin. Streptokokken benötigen eine Aufnahme von Fettsäuren - Bestandteile von Phospholipiden. Corinebakterien und Shigellen brauchen Niacin. Staphylococcus aureus, Pneumokokken und Brucella benötigen Vitamin B1. Streptokokken und Tetanusbazillen - in Pantothensäure.

Prototrophe die notwendigen Substanzen selbstständig synthetisieren.

Reis. 24. Unterschiedliche Umweltbedingungen beeinflussen das Wachstum von Bakterienkolonien auf unterschiedliche Weise. Links - stabiles Wachstum in Form eines sich langsam ausdehnenden Kreises. Rechts - schnelles Wachstum in Form von "Sprossen".

Die Untersuchung des Bedarfs von Bakterien an Wachstumsfaktoren ermöglicht es Wissenschaftlern, eine große mikrobielle Masse zu erhalten, die für die Herstellung antimikrobieller Medikamente, Seren und Impfstoffe so notwendig ist.

Lesen Sie mehr über Bakterien in den Artikeln:

Die Vermehrung von Bakterien ist ein Mechanismus zur Erhöhung der Anzahl mikrobieller Populationen. Die Teilung von Bakterien ist der wichtigste Fortpflanzungsweg. Nach der Teilung sollten die Bakterien die Größe von Erwachsenen erreichen. Bakterien wachsen, indem sie schnell Nährstoffe aus ihrer Umgebung aufnehmen. Für das Wachstum werden bestimmte Stoffe (Wachstumsfaktoren) benötigt, die zum Teil von der Bakterienzelle selbst synthetisiert werden, zum Teil aus der Umwelt stammen.

Die Ansammlung von Bakterien, die bewohnen menschlicher Körper, hat einen gebräuchlichen Namen - Mikrobiota. In der normalen, gesunden menschlichen Mikroflora befinden sich mehrere Millionen Bakterien. Jeder von ihnen spielt eine wichtige Rolle für das normale Funktionieren des menschlichen Körpers.

In Abwesenheit von nützlichen Bakterien beginnt eine Person zu erkranken, die Arbeit des Magen-Darm-Trakts und der Atemwege wird gestört. Für den Menschen nützliche Bakterien konzentrieren sich auf der Haut, im Darm, auf den Schleimhäuten des Körpers. Die Anzahl der Mikroorganismen wird vom Immunsystem reguliert.

Normalerweise enthält der menschliche Körper sowohl nützliche als auch pathogene Mikroflora. Das Bakterium ist nützlich und pathogen.

Es gibt noch viele weitere nützliche Bakterien. Sie machen 99% der Gesamtzahl der Mikroorganismen aus.

In dieser Position bleibt das notwendige Gleichgewicht erhalten.

Unter verschiedene Typen Bakterien, die auf dem menschlichen Körper leben, können unterschieden werden:

• Bifidobakterien;
• Laktobazillen;
• Enterokokken;
• Escherichia coli.

Bifidobakterien

Diese Art von Mikroorganismen ist die häufigste; sie ist an der Produktion von Milchsäure und Acetat beteiligt. Es schafft eine saure Umgebung und neutralisiert dadurch die meisten pathogenen Mikroben. Die pathogene Flora hört auf, sich zu entwickeln und verursacht die Prozesse des Verfalls und der Gärung.

Bifidobakterien spielen eine wichtige Rolle im Leben eines Kindes, da sie für das Auftreten einer allergischen Reaktion auf jedes Lebensmittel verantwortlich sind. Darüber hinaus wirken sie antioxidativ und beugen der Entstehung von Tumoren vor.

Die Synthese von Vitamin C ist ohne die Beteiligung von Bifidobakterien nicht vollständig. Darüber hinaus gibt es Informationen, dass Bifidobakterien die Aufnahme von Vitamin D und B unterstützen, die eine Person für ein normales Leben benötigt. Bei einem Mangel an Bifidobakterien führt auch die Einnahme synthetischer Vitamine dieser Gruppe zu keinem Ergebnis.

Lactobazillen

Diese Gruppe von Mikroorganismen ist auch für die menschliche Gesundheit wichtig. Durch ihre Interaktion mit anderen Darmbewohnern wird das Wachstum und die Entwicklung von pathogenen Mikroorganismen blockiert, Erreger von Darminfektionen werden unterdrückt.

Lactobazillen sind an der Bildung von Milchsäure, Lysocin und Bakteriocinen beteiligt. Es ist eine große Hilfe für das Immunsystem. Bei einem Mangel an diesen Bakterien im Darm entwickelt sich sehr schnell eine Dysbiose.

Lactobazillen besiedeln nicht nur den Darm, sondern auch die Schleimhäute. Diese Mikroorganismen sind also wichtig für die Gesundheit von Frauen. Sie erhalten den Säuregehalt der Vaginalumgebung und verhindern die Entwicklung einer bakteriellen Vaginose.

Kolibazillus

Nicht alle Arten von E. coli sind krankheitserregend. Die meisten von ihnen hingegen treten auf Schutzfunktion... Die Nützlichkeit der Gattung E. coli besteht in der Synthese von Cocilin, das dem Großteil der pathogenen Mikroflora aktiv entgegenwirkt.

Diese Bakterien sind nützlich für die Synthese verschiedene Gruppen Vitamine, Folsäure und Niacin. Ihre Rolle für die Gesundheit sollte nicht unterschätzt werden. Folat wird beispielsweise für die Produktion von roten Blutkörperchen und die Aufrechterhaltung eines normalen Hämoglobinspiegels benötigt.

Enterokokken

Diese Art von Mikroorganismen besiedelt den menschlichen Darm unmittelbar nach der Geburt.

Sie helfen bei der Aufnahme von Saccharose. Sie leben hauptsächlich im Dünndarm und bieten wie andere nützliche nicht-pathogene Bakterien Schutz vor einer übermäßigen Vermehrung schädlicher Elemente. Gleichzeitig sind Enterokokken bedingt harmlose Bakterien.

Wenn sie beginnen, die zulässigen Grenzen zu überschreiten, entwickeln sich verschiedene bakterielle Erkrankungen. Die Liste der Krankheiten ist sehr lang. Angefangen von Darminfektionen bis hin zu Meningokokken.

Die positive Wirkung von Bakterien auf den Körper

Vorteilhafte Eigenschaften nicht-pathogene Bakterien sind sehr vielfältig. Solange ein Gleichgewicht zwischen Darm- und Schleimhautbewohnern besteht, funktioniert der menschliche Körper normal.

Die meisten Bakterien sind an der Synthese und dem Abbau von Vitaminen beteiligt. Ohne ihre Anwesenheit werden B-Vitamine nicht vom Darm aufgenommen, was zu Störungen von nervöses System, Hautkrankheiten, eine Abnahme des Hämoglobins.

Der Großteil der unverdauten Nahrungsbestandteile, die in den Dickdarm gelangen, wird von Bakterien präzise abgebaut. Darüber hinaus sorgen Mikroorganismen für die Konstanz des Wasser-Salz-Stoffwechsels. Mehr als die Hälfte der gesamten Mikroflora ist an der Regulierung der Aufnahme von Fettsäuren und Hormonen beteiligt.

Die Darmflora bildet eine lokale Immunität. Hier findet die Zerstörung des Großteils der pathogenen Organismen statt, die schädliche Mikrobe wird blockiert.

Dementsprechend verspüren die Menschen keine Blähungen und Blähungen. Eine Zunahme der Lymphozyten provoziert aktive Phagozyten, um den Feind zu bekämpfen, stimuliert die Produktion von Immunglobulin A.

Nützliche nicht-pathogene Mikroorganismen wirken sich positiv auf die Wände des Dünn- und Dickdarms aus. Dort halten sie den Säuregehalt konstant, stimulieren den Lymphapparat und das Epithel wird resistent gegen verschiedene Karzinogene.

Die Darmperistaltik hängt auch weitgehend davon ab, welche Mikroorganismen darin enthalten sind. Die Unterdrückung von Fäulnis- und Gärungsvorgängen ist eine der Hauptaufgaben von Bifidobakterien. Viele Mikroorganismen lange Jahre entwickeln sich in Symbiose mit pathogenen Bakterien und bekämpfen diese dadurch.

Biochemische Reaktionen, die ständig mit Bakterien ablaufen, setzen viel Wärmeenergie frei und halten den gesamten Wärmehaushalt des Körpers aufrecht. Mikroorganismen ernähren sich von unverdauten Rückständen.

Dysbakteriose

Dysbakteriose Ist eine Veränderung der quantitativen und qualitativen Zusammensetzung von Bakterien im menschlichen Körper . In diesem Fall sterben Nützlinge und schädliche vermehren sich aktiv.

Dysbakteriose betrifft nicht nur den Darm, sondern auch die Schleimhäute (es kann eine Dysbiose der Mundhöhle, Vagina vorliegen). In den Analysen werden sich die Namen durchsetzen: Streptokokken, Staphylokokken, Mikrokokken.

Im Normalzustand regulieren nützliche Bakterien die Entwicklung der pathogenen Mikroflora. Haut und Atmungsorgane stehen meist unter zuverlässigem Schutz. Wenn das Gleichgewicht gestört ist, erlebt eine Person folgende Symptome: Darmblähungen, Blähungen, Bauchschmerzen, Verstimmung.

Später können Gewichtsverlust, Anämie und Vitaminmangel beginnen. Seitens des Fortpflanzungssystems wird ein reichlicher Ausfluss beobachtet, der oft von einem unangenehmen Geruch begleitet wird. Auf der Haut treten Reizungen, Rauheit, Risse auf. Dysbakteriose Nebeneffekt nach Antibiotikaeinnahme.

Wenn solche Symptome festgestellt werden, ist es unbedingt erforderlich, einen Arzt aufzusuchen, der eine Reihe von Maßnahmen zur Wiederherstellung der normalen Mikroflora verschreibt. Dies erfordert oft die Einnahme von Probiotika.

Jeder weiß, dass Bakterien die meisten sind alte Arten Lebewesen, die unseren Planeten bewohnen. Die ersten Bakterien waren die primitivsten, aber mit der Veränderung unseres Landes veränderten sich auch die Bakterien. Sie sind überall vorhanden, im Wasser, an Land, in der Luft, die wir atmen, in Lebensmitteln und Pflanzen. Bakterien können wie Menschen gut und böse sein.

Gute Bakterien sind:

• Milchsäure oder Laktobazillen... Eine dieser guten Bakterien sind Milchsäurebakterien. Es ist eine stäbchenförmige Bakterienart, die in Milchprodukten und fermentierten Milchprodukten lebt. Außerdem bewohnen diese Bakterien die menschliche Mundhöhle, den Darm und die Vagina. Der Hauptvorteil dieser Bakterien besteht darin, dass sie bei der Fermentation Milchsäure bilden, wodurch wir Joghurt, Kefir, fermentierte Backmilch aus Milch erhalten. Darüber hinaus sind diese Produkte für den Menschen sehr nützlich. Im Darm wirken sie als Reiniger des Darmmilieus von schlechten Bakterien.
• Bifidobakterien... Bifidobakterien kommen hauptsächlich im Magen-Darm-Trakt vor, da Milchsäure Milchsäure und Essigsäure produzieren kann, wodurch diese Bakterien das Wachstum pathogener Bakterien kontrollieren und dadurch den pH-Wert in unserem Darm regulieren. Verschiedene Arten von Bifidobakterien helfen, Verstopfung, Durchfall und Pilzinfektionen loszuwerden.
• Kolibazillus... Die menschliche Darmflora besteht aus den meisten Mikroben der Escherichia coli-Gruppe. Sie fördern eine gute Verdauung und sind auch an mehreren zellulären Prozessen beteiligt. Einige Sorten dieses Bazillus können jedoch Vergiftungen, Durchfall und Nierenversagen verursachen.
• Streptomyceten... Der Lebensraum von Streptomyceten ist Wasser, zersetzende Verbindungen, Boden. Daher sind sie besonders nützlich für die Umwelt, denn viele Zerfallsprozesse und Verbindungen werden mit ihnen durchgeführt. Darüber hinaus werden einige dieser Bakterien bei der Herstellung von Antibiotika und Antimykotika verwendet.

Schädliche Bakterien sind:

• Streptokokken... Verkettete Bakterien, die in den Körper gelangen, sind die Erreger vieler Krankheiten wie Mandelentzündung, Bronchitis, Mittelohrentzündung und anderen.
• Pest Zauberstab... Ein stäbchenförmiges Bakterium, das in kleinen Nagetieren lebt, verursacht so schreckliche Krankheiten wie Pest oder Lungenentzündung. Die Pest ist eine schreckliche Krankheit, die ganze Länder zerstören kann, und sie wurde mit biologischen Waffen verglichen.
• Helicobacter pylori... Der Lebensraum von Helicobacter pylori ist der menschliche Magen, aber bei manchen Menschen verursacht das Vorhandensein dieser Bakterien Gastritis und Geschwüre.
• Staphylokokken... Der Name Staphylococcus aureus kommt daher, dass die Form der Zellen einer Weintraube ähnelt. Für den Menschen tragen diese Bakterien schwere Krankheiten mit Vergiftung und eitrigen Formationen. Egal wie schrecklich Bakterien sind, die Menschheit hat dank der Impfung gelernt, unter ihnen zu überleben.