Tulong sa Tele2, mga taripa, mga tanong

BACTERIA
isang malaking grupo ng mga unicellular microorganism na nailalarawan sa kawalan ng isang cell nucleus na napapalibutan ng isang lamad. Kasabay nito, ang genetic na materyal ng bacterium (deoxyribonucleic acid, o DNA) ay sumasakop ng marami sa cell. tiyak na lugar- isang zone na tinatawag na nucleoid. Ang mga organismo na may tulad na istraktura ng cell ay tinatawag na prokaryotes ("prenuclear"), sa kaibahan sa lahat ng iba pa - eukaryotes ("tunay na nuklear"), na ang DNA ay matatagpuan sa nucleus na napapalibutan ng isang shell. Ang bakterya, na dating itinuturing na mikroskopiko na mga halaman, ay nauuri na ngayon sa independiyenteng kaharian na Monera - isa sa lima sa kasalukuyang sistema ng pag-uuri, kasama ang mga halaman, hayop, fungi at protista.

Katibayan ng fossil. Ang bakterya ay marahil ang pinakalumang kilalang pangkat ng mga organismo. Layered stone structures - stromatolites - napetsahan sa ilang mga kaso sa simula ng Archeozoic (Archean), i.e. lumitaw 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas, - ang resulta ng mahahalagang aktibidad ng bakterya, kadalasang photosynthesizing, ang tinatawag na. asul-berdeng algae. Ang mga katulad na istruktura (mga bacterial film na pinapagbinhi ng carbonates) ay nabuo pa rin ngayon, higit sa lahat sa baybayin ng Australia, Bahamas, sa California at Persian Gulfs, ngunit ang mga ito ay medyo bihira at hindi umaabot sa malalaking sukat, dahil ang mga herbivorous na organismo, tulad ng mga gastropod. , pakainin mo sila. Sa ngayon, ang mga stromatolite ay pangunahing lumalaki kung saan ang mga hayop na ito ay wala dahil sa mataas na kaasinan ng tubig o para sa iba pang mga kadahilanan, ngunit bago ang paglitaw ng mga herbivorous form sa panahon ng ebolusyon, maaari silang umabot ng napakalaking sukat, na bumubuo ng isang mahalagang elemento ng karagatan na mababaw na tubig, na maihahambing sa modernong mga coral reef.
Ekolohiya. Ang mga bakterya ay sagana sa lupa, sa ilalim ng mga lawa at karagatan - kung saan man naipon ang mga organikong bagay. Nabubuhay sila sa lamig, kapag ang thermometer ay nasa itaas lamang ng zero, at sa mga mainit na acidic spring na may temperatura na higit sa 90 ° C. Ang ilang mga bakterya ay nagpaparaya sa napakataas na kaasinan; sa partikular, sila lamang ang mga organismo na matatagpuan sa Dead Sea. Sa kapaligiran, ang mga ito ay naroroon sa mga patak ng tubig, at ang kanilang kasaganaan doon ay karaniwang nauugnay sa alikabok ng hangin. Kaya, sa mga lungsod, ang tubig-ulan ay naglalaman ng mas maraming bakterya kaysa sa mga rural na lugar. Mayroong kakaunti sa kanila sa malamig na hangin ng matataas na bundok at mga polar na rehiyon, gayunpaman, sila ay matatagpuan kahit na sa mas mababang layer ng stratosphere sa taas na 8 km. Ang digestive tract ng mga hayop ay maraming bacteria (karaniwang hindi nakakapinsala). Ipinakita ng mga eksperimento na hindi sila kailangan para sa buhay ng karamihan sa mga species, bagaman maaari silang mag-synthesize ng ilang mga bitamina. Gayunpaman, sa mga ruminant (mga baka, antelope, tupa) at maraming anay, sila ay kasangkot sa panunaw ng pagkain ng halaman. Bukod pa rito, ang immune system ng isang hayop na pinalaki sa ilalim ng mga sterile na kondisyon ay hindi umuunlad nang normal dahil sa kakulangan ng bacterial stimulation. Ang normal na bacterial flora ng bituka ay mahalaga din para sa pagsugpo sa mga nakakapinsalang microorganism na pumapasok doon.

ISTRUKTURA AT BUHAY NA GAWAIN NG BACTERIA

Ang bakterya ay mas maliit kaysa sa mga selula ng mga multicellular na halaman at hayop. Ang kanilang kapal ay karaniwang 0.5-2.0 microns, at ang kanilang haba ay 1.0-8.0 microns. Ang ilang mga anyo ay halos hindi nakikita sa resolusyon ng karaniwang mga light microscope (humigit-kumulang 0.3 microns), ngunit ang mga species ay kilala rin na may haba na higit sa 10 microns at isang lapad na lumalampas din sa tinukoy na mga limitasyon, at ang isang bilang ng mga napakanipis na bakterya ay maaaring lumampas sa 50 microns ang haba. Sa ibabaw na naaayon sa puntong minarkahan ng lapis, isang-kapat ng isang milyong medium-sized na mga kinatawan ng kaharian na ito ay magkasya.
Istruktura. Batay sa kanilang morphological features, ang mga sumusunod na grupo ng bacteria ay nakikilala: cocci (higit pa o mas kaunting spherical), bacilli (rods o cylinders na may bilugan na dulo), spirilla (rigid spirals) at spirochetes (manipis at nababaluktot na mga anyo na tulad ng buhok). Ang ilang mga may-akda ay may posibilidad na pagsamahin ang huling dalawang grupo sa isa - spirilla. Ang mga prokaryote ay naiiba sa mga eukaryote pangunahin sa kawalan ng nabuong nucleus at ang karaniwang presensya ng isang chromosome lamang - isang napakahabang pabilog na molekula ng DNA na nakakabit sa isang punto sa lamad ng selula. Ang mga prokaryote ay wala ring mga membrane-enclosed intracellular organelles na tinatawag na mitochondria at chloroplasts. Sa mga eukaryote, ang mitochondria ay gumagawa ng enerhiya sa panahon ng paghinga, at ang photosynthesis ay nangyayari sa mga chloroplast (tingnan din ang CELL). Sa mga prokaryote, ang buong cell (at pangunahin ang cell membrane) ay nagsasagawa ng function ng isang mitochondrion, at sa mga photosynthetic form, ito rin ay tumatagal sa function ng isang chloroplast. Tulad ng mga eukaryote, sa loob ng bakterya ay may mga maliliit na istruktura ng nucleoprotein - ribosome, kinakailangan para sa synthesis ng protina, ngunit hindi sila nauugnay sa anumang mga lamad. Sa napakakaunting mga pagbubukod, ang bakterya ay hindi makapag-synthesize ng mga sterol, mahalagang bahagi ng mga lamad ng eukaryotic cell. Sa labas ng lamad ng cell, karamihan sa mga bakterya ay natatakpan ng isang pader ng cell, medyo nakapagpapaalaala sa selulusa na dingding ng mga selula ng halaman, ngunit binubuo ng iba pang mga polimer (kasama nila hindi lamang ang mga karbohidrat, kundi pati na rin ang mga amino acid at mga sangkap na partikular sa bakterya). Pinipigilan ng lamad na ito ang pagputok ng bacterial cell kapag pinapasok ito ng tubig sa pamamagitan ng osmosis. Sa ibabaw ng cell wall ay kadalasang may proteksiyon na mauhog na kapsula. Maraming bakterya ang nilagyan ng flagella, kung saan sila ay aktibong lumangoy. Ang bacterial flagella ay nakabalangkas na mas simple at medyo naiiba kaysa sa mga katulad na istruktura ng mga eukaryote.

"TYPICAL" BACTERIAL CELL at ang mga pangunahing istruktura nito.

Mga function at pag-uugali ng pandama. Maraming bakterya ang may mga kemikal na receptor na nakakakita ng mga pagbabago sa kaasiman ng kapaligiran at ang konsentrasyon ng iba't ibang mga sangkap, tulad ng mga asukal, amino acid, oxygen at carbon dioxide. Ang bawat sangkap ay may sariling uri ng naturang "lasa" na mga receptor, at ang pagkawala ng isa sa kanila bilang resulta ng mutation ay humahantong sa bahagyang "pagkabulag ng lasa". Maraming motile bacteria ang tumutugon din sa mga pagbabago sa temperatura, at ang mga photosynthetic species ay tumutugon sa mga pagbabago sa light intensity. Nakikita ng ilang bakterya ang direksyon ng mga linya ng magnetic field, kabilang ang magnetic field ng Earth, sa tulong ng mga particle ng magnetite na nasa kanilang mga cell ( magnetic iron ore- Fe3O4). Sa tubig, ginagamit ng bakterya ang kakayahang lumangoy sa mga linya ng puwersa sa paghahanap ng isang kanais-nais na kapaligiran. Ang mga nakakondisyon na reflexes sa bakterya ay hindi alam, ngunit mayroon silang isang partikular na uri ng primitive na memorya. Habang lumalangoy, inihahambing nila ang pinaghihinalaang intensity ng stimulus sa dating halaga nito, i.e. matukoy kung ito ay naging mas malaki o mas maliit, at, batay dito, panatilihin ang direksyon ng paggalaw o baguhin ito.
Pagpaparami at genetika. Ang bakterya ay nagpaparami nang asexual: ang DNA sa kanilang cell ay ginagaya (doble), ang cell ay nahahati sa dalawa, at ang bawat anak na cell ay tumatanggap ng isang kopya ng magulang na DNA. Ang bacterial DNA ay maaari ding ilipat sa pagitan ng hindi naghahati na mga selula. Kasabay nito, ang kanilang pagsasanib (tulad ng sa mga eukaryote) ay hindi nangyayari, ang bilang ng mga indibidwal ay hindi tumataas, at kadalasan ay isang maliit na bahagi lamang ng genome (isang kumpletong hanay ng mga gene) ang inililipat sa isa pang cell, sa kaibahan sa "tunay" na prosesong sekswal, kung saan ang inapo ay tumatanggap ng kumpletong hanay ng mga gene mula sa bawat magulang. Ang paglilipat ng DNA na ito ay maaaring mangyari sa tatlong paraan. Sa panahon ng pagbabagong-anyo, ang bacterium ay sumisipsip mula sa kapaligiran"hubad" na DNA na nakarating doon sa panahon ng pagkasira ng iba pang bakterya o sadyang "nadulas" ng eksperimento. Ang proseso ay tinatawag na pagbabagong-anyo dahil sa mga unang yugto ng pag-aaral nito ang pangunahing atensiyon ay binayaran sa pagbabagong-anyo (pagbabago) ng mga hindi nakakapinsalang organismo tungo sa mga virulent sa ganitong paraan. Ang mga fragment ng DNA ay maaari ding ilipat mula sa bakterya patungo sa bakterya sa pamamagitan ng mga espesyal na virus - bacteriophage. Ito ay tinatawag na transduction. Ang isang prosesong nakapagpapaalaala sa pagpapabunga at tinatawag na conjugation ay kilala rin: ang bakterya ay konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng pansamantalang tubular projection (copulatory fimbriae), kung saan ang DNA ay dumadaan mula sa isang "lalaki" na selula patungo sa isang "babae". Minsan ang bakterya ay naglalaman ng napakaliit na karagdagang mga chromosome - plasmids, na maaari ding ilipat mula sa indibidwal patungo sa indibidwal. Kung ang mga plasmid ay naglalaman ng mga gene na nagdudulot ng paglaban sa mga antibiotic, nagsasalita sila ng nakakahawang paglaban. Ito ay medikal na mahalaga dahil maaari itong kumalat sa pagitan iba't ibang uri at kahit na genera ng bakterya, bilang isang resulta kung saan ang buong bacterial flora, sabihin, ng mga bituka, ay nagiging lumalaban sa pagkilos ng ilang mga gamot.

METABOLISMO

Bahagyang dahil sa maliit na sukat ng bakterya, ang kanilang metabolic rate ay mas mataas kaysa sa mga eukaryote. Sa ilalim ng pinaka-kanais-nais na mga kondisyon, maaaring doblehin ng ilang bakterya ang kanilang kabuuang masa at bilang ng humigit-kumulang bawat 20 minuto. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang isang bilang ng kanilang pinakamahalagang sistema ng enzyme ay gumagana sa napakataas na bilis. Kaya, ang isang kuneho ay nangangailangan ng ilang minuto upang synthesize ang isang molekula ng protina, habang ang bakterya ay tumatagal ng ilang segundo. Gayunpaman, sa isang natural na kapaligiran, halimbawa sa lupa, karamihan sa mga bakterya ay "nasa isang diyeta sa gutom", kaya kung ang kanilang mga selula ay nahahati, ito ay hindi bawat 20 minuto, ngunit isang beses bawat ilang araw.
Nutrisyon. Ang mga bakterya ay mga autotroph at heterotroph. Ang mga autotroph ("self-feeding") ay hindi nangangailangan ng mga sangkap na ginawa ng ibang mga organismo. Gumagamit sila ng carbon dioxide (CO2) bilang pangunahing o tanging pinagmumulan ng carbon. Sa pamamagitan ng pagsasama ng CO2 at iba pang mga inorganic na sangkap, partikular na ang ammonia (NH3), nitrates (NO-3) at iba't ibang mga sulfur compound, sa mga kumplikadong reaksiyong kemikal, na-synthesize nila ang lahat ng mga produktong biochemical na kailangan nila. Ang mga heterotroph ("pagpapakain sa iba") ay gumagamit ng mga organikong (naglalaman ng carbon) na mga sangkap na na-synthesize ng iba pang mga organismo, lalo na ang mga asukal, bilang pangunahing pinagmumulan ng carbon (ang ilang mga species ay nangangailangan din ng CO2). Kapag na-oxidize, ang mga compound na ito ay nagbibigay ng enerhiya at mga molekula na kailangan para sa paglaki at paggana ng cell. Sa ganitong diwa, ang heterotrophic bacteria, na kinabibilangan ng karamihan sa mga prokaryote, ay katulad ng mga tao.
Pangunahing pinagmumulan ng enerhiya. Kung ang pangunahing liwanag na enerhiya (photon) ay ginagamit para sa pagbuo (synthesis) ng mga sangkap ng cellular, kung gayon ang proseso ay tinatawag na photosynthesis, at ang mga species na may kakayahang ito ay tinatawag na phototrophs. Ang Phototrophic bacteria ay nahahati sa photoheterotrophs at photoautotrophs depende sa kung aling mga compound - organic o inorganic - ang nagsisilbing kanilang pangunahing pinagmumulan ng carbon. Ang photoautotrophic cyanobacteria (asul-berdeng algae), tulad ng mga berdeng halaman, ay sinisira ang mga molekula ng tubig (H2O) gamit ang magaan na enerhiya. Naglalabas ito ng libreng oxygen (1/2O2) at gumagawa ng hydrogen (2H+), na masasabing nagko-convert ng carbon dioxide (CO2) sa carbohydrates. Gumagamit ang green at purple sulfur bacteria ng magaan na enerhiya upang sirain ang iba pang mga inorganikong molekula, gaya ng hydrogen sulfide (H2S), sa halip na tubig. Ang resulta ay gumagawa din ng hydrogen, na binabawasan ang carbon dioxide, ngunit walang oxygen na inilabas. Ang ganitong uri ng photosynthesis ay tinatawag na anoxygenic. Ang photoheterotrophic bacteria, tulad ng purple nonsulfur bacteria, ay gumagamit ng magaan na enerhiya upang makagawa ng hydrogen mula sa mga organikong sangkap, sa partikular na isopropanol, ngunit ang kanilang pinagmulan ay maaari ding H2 gas. Kung ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya sa selula ay ang oksihenasyon ng mga kemikal, ang bakterya ay tinatawag na chemoheterotrophs o chemoautotrophs, depende sa kung ang mga molekula ay nagsisilbing pangunahing pinagmumulan ng carbon - organic o inorganic. Para sa una, ang organikong bagay ay nagbibigay ng parehong enerhiya at carbon. Ang mga chemoautotroph ay nakakakuha ng enerhiya mula sa oksihenasyon ng mga inorganic na sangkap, tulad ng hydrogen (sa tubig: 2H4 + O2 sa 2H2O), iron (Fe2+ sa Fe3+) o sulfur (2S + 3O2 + 2H2O sa 2SO42- + 4H+), at carbon mula sa CO2. Ang mga organismo na ito ay tinatawag ding chemolithotrophs, sa gayon ay binibigyang diin na sila ay "nagpapakain" sa mga bato.
hininga. Ang cellular respiration ay ang proseso ng pagpapakawala ng kemikal na enerhiya na nakaimbak sa mga molecule ng "pagkain" para sa karagdagang paggamit nito sa mahahalagang reaksyon. Ang paghinga ay maaaring aerobic at anaerobic. Sa unang kaso, nangangailangan ito ng oxygen. Ito ay kinakailangan para sa gawain ng tinatawag na. sistema ng transportasyon ng elektron: ang mga electron ay lumilipat mula sa isang molekula patungo sa isa pa (ang enerhiya ay inilabas) at sa huli ay sumasali sa oxygen kasama ng mga hydrogen ions - ang tubig ay nabuo. Ang mga anaerobic na organismo ay hindi nangangailangan ng oxygen, at para sa ilang mga species ng pangkat na ito ay nakakalason pa nga. Ang mga electron na inilabas sa panahon ng paghinga ay nakakabit sa iba pang mga inorganic na acceptor, tulad ng nitrate, sulfate o carbonate, o (sa isang anyo ng naturang respiration - fermentation) sa isang partikular na organikong molekula, sa partikular na glucose. Tingnan din ang METABOLISMO.

PAG-UURI

Sa karamihan ng mga organismo, ang isang species ay itinuturing na isang reproductively isolated na grupo ng mga indibidwal. SA sa malawak na kahulugan Nangangahulugan ito na ang mga kinatawan ng isang partikular na species ay maaaring makagawa ng mga mayabong na supling sa pamamagitan ng pagsasama lamang sa kanilang sariling uri, ngunit hindi sa mga indibidwal ng iba pang mga species. Kaya, ang mga gene ng isang partikular na species, bilang panuntunan, ay hindi lumalampas sa mga hangganan nito. Gayunpaman, sa bakterya, ang pagpapalitan ng gene ay maaaring mangyari sa pagitan ng mga indibidwal hindi lamang iba't ibang uri, ngunit din iba't ibang uri, samakatuwid, kung ito ay lehitimong ilapat dito ang karaniwang mga konsepto ng ebolusyonaryong pinagmulan at pagkakamag-anak ay hindi lubos na malinaw. Dahil dito at sa iba pang mga paghihirap, wala pang pangkalahatang tinatanggap na pag-uuri ng bakterya. Nasa ibaba ang isa sa mga malawakang ginagamit na variant.
KAHARIAN NG MONERA

Phylum Gracilicutes (manipis na pader na gram-negative bacteria)

Class Scotobacteria (mga non-photosynthetic form, tulad ng myxobacteria) Class Anoxyphotobacteria (non-oxygen-producing photosynthetic forms, tulad ng purple sulfur bacteria) Class Oxyphotobacteria (oxygen-producing photosynthetic forms, gaya ng cyanobacteria)

Phylum Firmicutes (makapal na pader na gram-positive bacteria)

Class Firmibacteria (mga hard-celled form, tulad ng clostridia)
Class Thallobacteria (mga branched form, hal. actinomycetes)

Phylum Tenericutes (Gram-negative bacteria na walang cell wall)

Class Mollicutes (mga soft-celled form, tulad ng mycoplasmas)

Phylum Mendosicutes (bakterya na may mga depektong pader ng selula)

Class Archaebacteria (mga sinaunang anyo, hal. methane-forming)

Mga domain. Ipinakita ng mga kamakailang biochemical na pag-aaral na ang lahat ng prokaryote ay malinaw na nahahati sa dalawang kategorya: isang maliit na grupo ng archaebacteria (Archaebacteria - "sinaunang bakterya") at lahat ng iba pa, na tinatawag na eubacteria (Eubacteria - "tunay na bakterya"). Ito ay pinaniniwalaan na ang archaebacteria, kumpara sa eubacteria, ay mas primitive at mas malapit sa karaniwang ninuno ng prokaryotes at eukaryotes. Naiiba sila sa iba pang mga bakterya sa ilang makabuluhang mga tampok, kabilang ang komposisyon ng mga molekula ng ribosomal RNA (rRNA) na kasangkot sa synthesis ng protina, ang kemikal na istraktura ng mga lipid (mga sangkap na tulad ng taba) at ang presensya sa cell wall ng ilang iba pang mga sangkap sa halip na ang protina-carbohydrate polymer murein. Sa sistema ng pag-uuri sa itaas, ang archaebacteria ay itinuturing na isa lamang sa mga uri ng parehong kaharian, na pinagsasama ang lahat ng eubacteria. Gayunpaman, ayon sa ilang mga biologist, ang mga pagkakaiba sa pagitan ng archaebacteria at eubacteria ay napakalalim kaya mas tama na isaalang-alang ang archaebacteria sa loob ng Monera bilang isang espesyal na subkingdom. SA kani-kanina lang lumitaw ang isang mas radikal na panukala. Ang pagsusuri sa molekula ay nagsiwalat ng mga makabuluhang pagkakaiba sa istruktura ng gene sa pagitan ng dalawang grupong ito ng mga prokaryote na itinuturing ng ilan na ang kanilang presensya sa loob ng parehong kaharian ng mga organismo ay hindi makatwiran. Kaugnay nito, iminungkahi na lumikha ng isang taxonomic na kategorya (taxon) na may mas mataas na ranggo, na tinatawag itong domain, at hatiin ang lahat ng nabubuhay na bagay sa tatlong domain - Eucarya (eukaryotes), Archaea (archaebacteria) at Bacteria (kasalukuyang eubacteria) .

EKOLOHIYA

Ang dalawang pinakamahalagang ecological function ng bacteria ay nitrogen fixation at mineralization ng organic residues.
Pag-aayos ng nitrogen. Ang pagbubuklod ng molecular nitrogen (N2) upang bumuo ng ammonia (NH3) ay tinatawag na nitrogen fixation, at ang oksihenasyon ng huli sa nitrite (NO-2) at nitrate (NO-3) ay tinatawag na nitrification. Ang mga ito ay mahahalagang proseso para sa biosphere, dahil ang mga halaman ay nangangailangan ng nitrogen, ngunit maaari lamang nilang makuha ang mga nakagapos na anyo nito. Sa kasalukuyan, humigit-kumulang 90% (tinatayang 90 milyong tonelada) ng taunang halaga ng naturang "fixed" nitrogen ay ibinibigay ng bakterya. Ang natitira ay ginawa ng mga kemikal na halaman o nangyayari sa panahon ng pagtama ng kidlat. Nitrogen sa hangin, na tinatayang. 80% ng atmospera ay nakatali sa pangunahin ng gram-negative na genus na Rhizobium at cyanobacteria. Ang mga species ng Rhizobium ay pumapasok sa symbiosis na may humigit-kumulang 14,000 species ng leguminous na halaman (pamilya Leguminosae), na kinabibilangan, halimbawa, clover, alfalfa, soybeans at mga gisantes. Ang mga bacteria na ito ay nakatira sa tinatawag na. nodules - mga pamamaga na nabuo sa mga ugat sa kanilang presensya. Ang mga bakterya ay nakakakuha ng mga organikong sangkap (nutrisyon) mula sa halaman, at bilang kapalit ay nagbibigay sa host ng nakapirming nitrogen. Sa paglipas ng isang taon, hanggang sa 225 kg ng nitrogen bawat ektarya ay naayos sa ganitong paraan. Ang mga non-leguminous na halaman, tulad ng alder, ay pumapasok din sa symbiosis kasama ng iba pang nitrogen-fixing bacteria. Nag-photosynthesize ang cyanobacteria, tulad ng mga berdeng halaman, na naglalabas ng oxygen. Marami sa kanila ay may kakayahang ayusin ang nitrogen sa atmospera, na pagkatapos ay natupok ng mga halaman at sa huli ay mga hayop. Ang mga prokaryote na ito ay nagsisilbi mahalagang pinagmulan bound nitrogen sa lupa sa pangkalahatan at mga palayan sa Silangan sa partikular, pati na rin ang pangunahing tagapagtustos nito para sa mga ekosistema ng karagatan.
Mineralisasyon. Ito ang pangalang ibinigay sa pagkabulok ng mga organikong nalalabi sa carbon dioxide (CO2), tubig (H2O) at mga mineral na asing-gamot. SA punto ng kemikal Mula sa isang pananaw, ang prosesong ito ay katumbas ng pagkasunog, kaya nangangailangan ito ng malaking halaga ng oxygen. Ang tuktok na layer ng lupa ay naglalaman ng mula 100,000 hanggang 1 bilyong bakterya bawat 1 g, i.e. humigit-kumulang 2 tonelada bawat ektarya. Karaniwan, ang lahat ng mga organikong nalalabi, kapag nasa lupa, ay mabilis na na-oxidized ng bakterya at fungi. Ang mas lumalaban sa agnas ay isang brownish na organikong sangkap na tinatawag na humic acid, na pangunahing nabuo mula sa lignin na nasa kahoy. Naiipon ito sa lupa at pinapabuti ang mga katangian nito.

BACTERIA AT INDUSTRIYA

Dahil sa iba't ibang mga reaksyon ng kemikal na pinapagana ng bakterya, hindi nakakagulat na malawakang ginagamit ang mga ito sa pagmamanupaktura, sa ilang mga kaso mula noong sinaunang panahon. Ang mga prokaryote ay nagbabahagi ng kaluwalhatian ng gayong mga mikroskopikong katulong ng tao na may mga fungi, pangunahin ang lebadura, na nagbibigay ng karamihan sa mga proseso ng pagbuburo ng alkohol, halimbawa, sa paggawa ng alak at serbesa. Ngayon na naging posible na ipasok ang mga kapaki-pakinabang na gene sa bakterya, na nagiging sanhi ng mga ito upang synthesize ang mga mahahalagang sangkap tulad ng insulin, ang pang-industriya na aplikasyon ng mga buhay na laboratoryo ay nakatanggap ng isang bagong malakas na insentibo. Tingnan din ang GENETIC ENGINEERING.
Industriya ng pagkain. Sa kasalukuyan, ang mga bakterya ay ginagamit ng industriyang ito pangunahin para sa paggawa ng mga keso, iba pang mga produktong fermented na gatas at suka. Ang mga pangunahing reaksiyong kemikal dito ay ang pagbuo ng mga acid. Kaya, kapag gumagawa ng suka, ang bakterya ng genus na Acetobacter ay nag-oxidize ng ethyl alcohol na nasa cider o iba pang mga likido sa acetic acid. Ang mga katulad na proseso ay nangyayari kapag ang sauerkraut ay sauerkraut: ang anaerobic bacteria ay nagbuburo ng mga asukal na nasa mga dahon ng halaman na ito sa lactic acid, pati na rin ang acetic acid at iba't ibang alkohol.
Ore leaching. Ang mga bakterya ay ginagamit para sa pag-leaching ng mga mababang uri ng ores, i.e. ginagawang solusyon ng mga asin ng mahahalagang metal, pangunahin ang tanso (Cu) at uranium (U). Ang isang halimbawa ay ang pagproseso ng chalcopyrite, o copper pyrite (CuFeS2). Ang mga tambak ng mineral na ito ay pana-panahong dinidilig ng tubig, na naglalaman ng chemolithotrophic bacteria ng genus Thiobacillus. Sa kanilang aktibidad sa buhay, nag-oxidize sila ng sulfur (S), na bumubuo ng natutunaw na tanso at iron sulfate: CuFeS2 + 4O2 sa CuSO4 + FeSO4. Ang ganitong mga teknolohiya ay lubos na pinasimple ang pagkuha ng mga mahahalagang metal mula sa mga ores; sa prinsipyo, ang mga ito ay katumbas ng mga proseso na nangyayari sa kalikasan sa panahon ng weathering ng mga bato.
Pag-recycle ng basura. Ang mga bakterya ay nagsisilbi rin upang i-convert ang mga basura, tulad ng dumi sa alkantarilya, sa hindi gaanong mapanganib o kahit na kapaki-pakinabang na mga produkto. Ang wastewater ay isa sa matinding problema modernong sangkatauhan. Ang kanilang kumpletong mineralization ay nangangailangan ng malaking halaga ng oxygen, at sa mga ordinaryong reservoir kung saan kaugalian na itapon ang basurang ito, wala nang sapat na oxygen upang "i-neutralize" ito. Ang solusyon ay namamalagi sa karagdagang aeration ng wastewater sa mga espesyal na pool (aeration tank): bilang isang resulta, ang mineralizing bacteria ay may sapat na oxygen upang ganap na mabulok ang organikong bagay, at sa pinaka-kanais-nais na mga kaso, ang isa sa mga huling produkto ng proseso ay nagiging inuming tubig. Ang hindi matutunaw na sediment na natitira sa daan ay maaaring sumailalim sa anaerobic fermentation. Upang matiyak na ang mga naturang water treatment plant ay kumukuha ng kaunting espasyo at pera hangga't maaari, ang isang mahusay na kaalaman sa bacteriology ay kinakailangan.
Iba pang gamit. Sa iba pang mahahalagang lugar pang-industriya na aplikasyon Kasama sa bakterya, halimbawa, ang flax lobe, i.e. paghihiwalay ng mga umiikot na hibla nito mula sa ibang bahagi ng halaman, gayundin ang paggawa ng mga antibiotics, sa partikular na streptomycin (bacteria ng genus Streptomyces).

LABANAN ANG BACTERIA SA INDUSTRY

Ang bakterya ay hindi lamang kapaki-pakinabang; Ang paglaban sa kanilang mass reproduction, halimbawa sa mga produktong pagkain o sa mga sistema ng tubig ng pulp at paper mill, ay naging isang buong lugar ng aktibidad. Nasisira ang pagkain sa ilalim ng impluwensya ng bacteria, fungi at sarili nitong mga enzyme na nagdudulot ng autolysis ("self-digestion"), maliban kung hindi aktibo ang mga ito sa pamamagitan ng init o iba pang paraan. kasi pangunahing dahilan Dahil ang pagkasira ay sanhi pa rin ng bakterya, ang pagbuo ng mga epektibong sistema ng pag-iimbak ng pagkain ay nangangailangan ng kaalaman sa mga limitasyon ng pagtitiis ng mga mikroorganismo na ito. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang teknolohiya ay ang pasteurization ng gatas, na pumapatay ng bakterya na nagdudulot, halimbawa, tuberculosis at brucellosis. Ang gatas ay pinananatili sa 61-63°C sa loob ng 30 minuto o sa 72-73°C sa loob lamang ng 15 segundo. Hindi nito pinipinsala ang lasa ng produkto, ngunit hindi aktibo ang pathogenic bacteria. Maaari ding i-pasteurize ang alak, beer at fruit juice. Matagal nang alam ang mga benepisyo ng pag-iimbak ng pagkain sa malamig. Ang mababang temperatura ay hindi pumatay ng bakterya, ngunit pinipigilan nila ang mga ito sa paglaki at pagpaparami. Totoo, kapag nagyelo, halimbawa, hanggang -25 ° C, ang bilang ng mga bakterya ay bumababa pagkatapos ng ilang buwan, ngunit ang isang malaking bilang ng mga mikroorganismo na ito ay nabubuhay pa rin. Sa mga temperatura na mas mababa sa zero, patuloy na dumarami ang bakterya, ngunit napakabagal. Ang kanilang mga mabubuhay na kultura ay maaaring maimbak nang halos walang katiyakan pagkatapos ng lyophilization (freeze-drying) sa isang medium na naglalaman ng protina, tulad ng serum ng dugo. Ang iba pang kilalang paraan ng pag-iimbak ng pagkain ay kinabibilangan ng pagpapatuyo (pagpatuyo at paninigarilyo), pagdaragdag ng malaking halaga ng asin o asukal, na physiologically katumbas ng dehydration, at pag-aatsara, i.e. paglalagay sa isang puro acid solution. Kapag ang kaasiman ng kapaligiran ay tumutugma sa pH 4 at mas mababa, ang mahahalagang aktibidad ng bakterya ay kadalasang lubhang napipigilan o humihinto.

BACTERIA AT MGA SAKIT

PAG-AARAL NG BACTERIA

Maraming bacteria ang madaling tumubo sa tinatawag na. medium ng kultura, na maaaring magsama ng sabaw ng karne, bahagyang natutunaw na protina, mga asing-gamot, dextrose, buong dugo, suwero nito at iba pang bahagi. Ang konsentrasyon ng bakterya sa ganitong mga kondisyon ay karaniwang umaabot sa halos isang bilyon kada kubiko sentimetro, na nagiging sanhi ng maulap na kapaligiran. Upang pag-aralan ang bakterya, kinakailangan upang makuha ang kanilang mga purong kultura, o mga clone, na mga supling ng isang cell. Ito ay kinakailangan, halimbawa, upang matukoy kung anong uri ng bakterya ang nahawahan ng pasyente at kung anong antibiotic ang sensitibo sa ganitong uri. Ang mga microbiological sample, tulad ng mga pamunas sa lalamunan o sugat, mga sample ng dugo, mga sample ng tubig o iba pang mga materyales, ay lubos na natunaw at inilalapat sa ibabaw ng isang semi-solid na daluyan: dito, ang mga bilog na kolonya ay nabubuo mula sa mga indibidwal na selula. Ang hardening agent para sa culture medium ay kadalasang agar, isang polysaccharide na nakuha mula sa ilang seaweeds na hindi natutunaw ng halos anumang uri ng bacteria. Ang agar media ay ginagamit sa anyo ng "shoals", i.e. mga hilig na ibabaw na nabuo sa mga test tube na nakatayo sa isang malaking anggulo kapag ang molten culture medium solidifies, o sa anyo ng manipis na mga layer sa glass Petri dishes - flat round vessels, sarado na may takip ng parehong hugis, ngunit bahagyang mas malaki sa diameter. Karaniwan, sa loob ng isang araw, ang bacterial cell ay nagagawang dumami nang labis na bumubuo ng isang kolonya na madaling nakikita ng mata. Maaari itong ilipat sa ibang kapaligiran para sa karagdagang pag-aaral. Ang lahat ng media ng kultura ay dapat na sterile bago magsimulang lumaki ang bakterya, at kasunod na mga hakbang ay dapat gawin upang maiwasan ang mga hindi gustong mikroorganismo mula sa pagtira sa kanila. Upang suriin ang bakterya na lumago sa ganitong paraan, init ang isang manipis na wire loop sa isang apoy, hawakan muna ito sa isang kolonya o pahid, at pagkatapos ay sa isang patak ng tubig na inilapat sa isang glass slide. Ang pagkakaroon ng pantay na pamamahagi ng kinuhang materyal sa tubig na ito, ang baso ay tuyo at mabilis na dumaan sa apoy ng burner dalawa o tatlong beses (ang gilid na may bakterya ay dapat na nakaharap pataas): bilang isang resulta, ang mga mikroorganismo, nang hindi nasira, ay mahigpit na nakakabit. sa substrate. Ang tina ay pinatulo sa ibabaw ng paghahanda, pagkatapos ang baso ay hugasan sa tubig at muling tuyo. Ngayon ay maaari mong suriin ang sample sa ilalim ng mikroskopyo. Ang mga purong kultura ng bakterya ay nakikilala pangunahin sa pamamagitan ng kanilang mga biochemical na katangian, i.e. tukuyin kung bumubuo sila ng gas o mga acid mula sa ilang mga sugars, kung natutunaw nila ang protina (magtunaw ng gelatin), kung kailangan nila ng oxygen para sa paglaki, atbp. Sinusuri din nila kung sila ay nabahiran ng mga tiyak na tina. Pagkasensitibo sa tiyak mga gamot, halimbawa, ang mga antibiotic, ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng paglalagay ng maliliit na disk ng filter na papel na ibinabad sa mga sangkap na ito sa ibabaw na pinamumugaran ng bakterya. Kung meron man tambalang kemikal pumapatay ng bakterya, isang zone na libre mula sa kanila ay nabuo sa paligid ng kaukulang disk.

Collier's Encyclopedia. - Open Society. 2000 .

Sa mismong sandaling ito, tao, kapag binabasa mo ang mga linyang ito, nakikinabang ka sa gawain ng bakterya. Mula sa oxygen na hinihinga natin hanggang sustansya na kinukuha ng tiyan mula sa pagkain, mayroon tayong bacteria na dapat pasalamatan para sa pag-unlad sa planetang ito. Sa ating katawan ay may mga sampung beses na mas maraming microorganism, kabilang ang bacteria, kaysa sa sarili nating mga cell. Sa esensya, tayo ay mas maraming mikrobyo kaysa sa mga tao.

Kamakailan lamang ay nagsimula na tayong maunawaan nang kaunti ang tungkol sa mga mikroskopikong organismo at ang epekto nito sa ating planeta at kalusugan, ngunit ipinapakita ng kasaysayan na ilang siglo na ang nakalipas ay ginagamit na ng ating mga ninuno ang kapangyarihan ng bakterya upang mag-ferment ng mga pagkain at inumin (kung sino man ang nakarinig ng tinapay at beer?).

Noong ika-17 siglo, nagsimula kaming mag-aral ng bakterya nang direkta sa aming mga katawan na may malapit na koneksyon sa amin - sa bibig. Ang pagkamausisa ni Antoni van Leeuwenhoek ay humantong sa pagkatuklas ng bakterya nang suriin niya ang isang plaka sa pagitan ng kanyang sariling mga ngipin. Si Van Leeuwenhoek ay naging patula tungkol sa bakterya, na inilarawan ang kolonya ng bakterya sa kanyang mga ngipin bilang "isang maliit na puting sangkap, tulad ng pinatigas na kuwarta." Sa paglalagay ng sample sa ilalim ng mikroskopyo, nakita ni van Leeuwenhoek na gumagalaw ang mga mikroorganismo. Kaya buhay sila!

Dapat mong malaman na ang bakterya ay may mahalagang papel para sa Earth, nagiging pangunahing punto sa paglikha ng makahinga na hangin at biological richness para sa planetang tinatawag nating tahanan.

Sa artikulong ito, bibigyan ka namin ng pangkalahatang-ideya ng maliliit ngunit napakaimpluwensyang microorganism na ito. Titingnan natin ang mabuti, masama, at ang mga kakaibang paraan na hinuhubog ng bakterya ang kasaysayan ng tao at kapaligiran. Una, tingnan natin kung paano naiiba ang bakterya sa iba pang uri ng buhay.

Mga Pangunahing Kaalaman sa Bakterya

Buweno, kung ang bakterya ay hindi nakikita ng mata, paano natin malalaman ang napakaraming bagay tungkol sa kanila?

Ang mga siyentipiko ay nakabuo ng makapangyarihang mga mikroskopyo upang tingnan ang bakterya - na may sukat mula isa hanggang ilang micron (sa-milyong bahagi ng isang metro) - at alamin kung paano nauugnay ang mga ito sa iba pang mga anyo ng buhay, halaman, hayop, virus at fungi.

Tulad ng alam mo, ang mga selula ay ang mga bloke ng pagbuo ng buhay, mula sa mga tisyu ng ating katawan hanggang sa puno na tumutubo sa labas ng ating bintana. Ang mga tao, hayop at halaman ay may mga selula na may genetic na impormasyon na nakapaloob sa isang lamad na tinatawag na nucleus. Ang mga uri ng mga cell na ito, na tinatawag na eukaryotic cell, ay may mga espesyal na organelles, na ang bawat isa ay gumaganap natatanging gawain, tumutulong sa cell na gumana.

Ang bakterya, gayunpaman, ay walang nucleus, at ang kanilang genetic material (DNA) ay malayang lumulutang sa loob ng cell. Ang mga mikroskopikong selulang ito ay walang mga organel at may iba pang paraan ng pagpaparami at paglilipat ng genetic na materyal. Ang bakterya ay itinuturing na mga prokaryotic na selula.

• Nabubuhay ba ang bakterya sa isang kapaligiran na mayroon o walang oxygen?
• Ang kanilang hugis: mga tungkod (bacillus), mga bilog (cocci) o mga spiral (spirillum)
• Ang bacteria ba ay gram-negative o gram-positive, ibig sabihin, mayroon ba silang panlabas na proteksiyon na lamad na pumipigil sa paglamlam sa loob ng cell?
• Paano gumagalaw at naggalugad ang mga bakterya sa kanilang kapaligiran (maraming bakterya ang may flagella, maliliit na istrukturang parang latigo na nagpapahintulot sa kanila na gumalaw sa kanilang kapaligiran)

Microbiology- ang agham ng lahat ng uri ng microbes, kabilang ang bacteria, archaea, fungi, virus at protozoa - nakikilala ang bacteria mula sa kanilang mga microbial na pinsan.

Ang mga tulad-bakterya na prokaryote, na ngayon ay inuri bilang archaea, ay dating kasama ng bakterya, ngunit nang higit na natutunan ng mga siyentipiko ang tungkol sa kanila, binigyan nila ang bakterya at archaea ng kanilang sariling mga kategorya.

Microbial nutrition (at miasma)

Tulad ng mga tao, hayop at halaman, ang bakterya ay nangangailangan ng pagkain upang mabuhay.

Ang ilang bakterya—autotroph—ay gumagamit ng mga pangunahing mapagkukunan tulad ng sikat ng araw, tubig, at mga kemikal sa kapaligiran upang lumikha ng pagkain (isipin ang cyanobacteria, na nagko-convert ng sikat ng araw sa oxygen sa loob ng 2.5 milyong taon). Ang ibang bakterya ay tinatawag na heterotroph ng mga siyentipiko dahil nakukuha nila ang kanilang enerhiya mula sa umiiral na organikong bagay bilang pagkain (halimbawa, mga patay na dahon sa sahig ng kagubatan).

Ang katotohanan ay kung ano ang maaaring malasa sa bakterya ay magiging kasuklam-suklam sa atin. Nag-evolve ang mga ito para sumipsip ng lahat ng uri ng produkto, mula sa mga oil spill at nuclear byproduct hanggang sa dumi ng tao at mga produktong decomposition.

Ngunit ang pagkakaugnay ng bakterya sa isang partikular na mapagkukunan ng pagkain ay maaaring makinabang sa lipunan. Halimbawa, ang mga eksperto sa sining sa Italya ay bumaling sa mga bakterya na maaaring kumain ng labis na mga layer ng asin at pandikit, na binabawasan ang tibay ng hindi mabibiling mga gawa ng sining. Ang kakayahan ng bakterya na magproseso ng organikong bagay ay lubhang kapaki-pakinabang para sa Earth, kapwa sa lupa at sa tubig.

Mula sa pang-araw-araw na karanasan, alam mo na ang amoy na dulot ng bacteria habang kinakain nila ang mga laman ng iyong basurahan, tinutunaw ang mga natirang pagkain at naglalabas ng sarili nilang mga gas na byproduct. Gayunpaman, hindi ito lahat. Maaari mo ring sisihin ang bakterya sa sanhi ng mga awkward na sandali kapag ikaw mismo ang pumasa sa gas.

Isang malaking pamilya

Ang mga bakterya ay lumalaki at bumubuo ng mga kolonya kapag binigyan ng pagkakataon. Kung ang mga kondisyon ng pagkain at kapaligiran ay paborable, sila ay nagpaparami at bumubuo ng mga malagkit na kumpol na tinatawag na biofilms upang mabuhay sa mga ibabaw mula sa mga bato hanggang sa mga ngipin ng iyong bibig.

Ang mga biofilm ay may mga kalamangan at kahinaan. Sa isang banda, sila ay kapwa kapaki-pakinabang mga likas na bagay(mutualism). Sa kabilang banda, maaari silang maging isang seryosong banta. Halimbawa, ang mga doktor na gumagamot sa mga pasyente na may mga medikal na implant at device ay may malubhang alalahanin tungkol sa mga biofilm dahil nagbibigay sila ng real estate para sa bacteria. Sa sandaling kolonisado, ang mga biofilm ay maaaring makagawa ng mga byproduct na nakakalason—at minsan nakamamatay—sa mga tao.

Tulad ng mga tao sa mga lungsod, ang mga cell sa isang biofilm ay nakikipag-usap sa isa't isa, nagpapalitan ng impormasyon tungkol sa pagkain at mga potensyal na panganib. Ngunit sa halip na tawagan ang mga kapitbahay sa telepono, ang bakterya ay nagpapadala ng mga tala gamit ang mga kemikal.

Gayundin, ang bakterya ay hindi natatakot na mabuhay nang mag-isa. Ang ilang mga species ay nakabuo ng mga kagiliw-giliw na paraan upang mabuhay sa malupit na kapaligiran. Kapag wala nang pagkain at ang mga kondisyon ay nagiging hindi mabata, pinapanatili ng bakterya ang kanilang mga sarili sa pamamagitan ng paglikha ng isang matigas na shell, isang endospora, na naglalagay ng cell sa isang estado ng dormancy at pinapanatili ang genetic material ng bacterium.

Ang mga siyentipiko ay nakahanap ng bakterya sa mga naturang kapsula ng oras na nakaimbak sa loob ng 100 at kahit 250 milyong taon. Ito ay nagpapahiwatig na ang bakterya ay maaaring mag-imbak ng sarili sa loob ng mahabang panahon.

Ngayong alam na natin kung anong mga pagkakataon ang ibinibigay ng mga kolonya sa bakterya, alamin natin kung paano sila nakakarating doon - sa pamamagitan ng paghahati at pagpaparami.

Pagpaparami ng bakterya

Paano lumilikha ng mga kolonya ang bakterya? Tulad ng ibang mga anyo ng buhay sa Earth, kailangan ng bakterya na kopyahin ang kanilang sarili upang mabuhay. Ginagawa ito ng ibang mga organismo sa pamamagitan ng sekswal na pagpaparami, ngunit hindi bacteria. Ngunit una, talakayin natin kung bakit mabuti ang pagkakaiba-iba.

Ang buhay ay sumasailalim sa natural na seleksyon, o ang mga piling puwersa ng isang tiyak na kapaligiran ay nagpapahintulot sa isang uri na umunlad at magparami nang higit sa iba. Maaari mong tandaan na ang mga gene ay ang makinarya na nagtuturo sa isang cell kung ano ang gagawin at tinutukoy kung anong kulay ng iyong buhok at mata. Nakakakuha ka ng mga gene mula sa iyong mga magulang. Ang sekswal na pagpaparami ay nagreresulta sa mga mutasyon, o mga random na pagbabago sa DNA, na lumilikha ng pagkakaiba-iba. Kung mas maraming genetic diversity, mas malaki ang pagkakataon na ang isang organismo ay makakaangkop sa mga hadlang sa kapaligiran.

Para sa bakterya, ang pagpaparami ay hindi nakasalalay sa pagtugon sa tamang mikrobyo; kinokopya lang nila ang sarili nilang DNA at nahahati sa dalawang magkaparehong selula. Ang prosesong ito, na tinatawag na binary fission, ay nangyayari kapag ang isang bacterium ay nahahati sa dalawa, kinokopya ang DNA at ipinapasa ito sa magkabilang bahagi ng hinati na selula.

Dahil ang resultang cell ay sa huli ay magiging magkapareho sa kung saan ito ipinanganak, ang paraan ng pagpapalaganap na ito ay hindi ang pinakamahusay para sa paglikha ng magkakaibang gene pool. Paano nakakakuha ang bakterya ng mga bagong gene?

Lumalabas na ang bakterya ay gumagamit ng isang matalinong panlilinlang: pahalang na paglipat ng gene, o ang pagpapalitan ng genetic na materyal nang hindi nagpaparami. Mayroong ilang mga paraan na ginagamit ng bakterya upang gawin ito. Ang isang paraan ay kinabibilangan ng pagkolekta ng genetic material mula sa kapaligiran sa labas ng cell - mula sa iba pang microbes at bacteria (sa pamamagitan ng mga molecule na tinatawag na plasmids). Ang isa pang paraan ay ang mga virus, na gumagamit ng bakterya bilang tahanan. Kapag nahawahan ng mga virus ang isang bagong bacterium, iniiwan nila ang genetic material ng nakaraang bacterium sa bago.

Ang pagpapalitan ng genetic na materyal ay nagbibigay sa bakterya ng kakayahang umangkop upang umangkop, at sila ay umaangkop kung nakakaramdam sila ng mga nakababahalang pagbabago sa kapaligiran, tulad ng mga kakulangan sa pagkain o mga pagbabago sa kemikal.

Ang pag-unawa sa kung paano umaangkop ang bakterya ay napakahalaga para sa paglaban sa mga ito at paglikha ng mga antibiotic para sa gamot. Ang mga bakterya ay maaaring makipagpalitan ng genetic na materyal nang napakadalas na kung minsan ang mga paggamot na nagtrabaho bago ay hindi na gumagana.

Walang matataas na bundok, walang napakalalim

Kung tatanungin mo ang tanong na "nasaan ang bakterya?", mas madaling itanong kung "saan walang bakterya?"

Ang bakterya ay matatagpuan halos lahat ng dako sa Earth. Imposibleng isipin ang bilang ng mga bakterya sa planeta sa anumang oras, ngunit ang ilang mga pagtatantya ay naglagay ng kanilang bilang (bacteria at archaea nang magkasama) sa 5 octillion - isang numero na may 27 zero.

Ang pag-uuri ng mga bacterial species ay napakahirap para sa mga malinaw na dahilan. Mayroon na ngayong humigit-kumulang 30,000 opisyal na natukoy na mga species, ngunit ang base ng kaalaman ay patuloy na lumalaki, at may mga opinyon na tayo ay dulo lamang ng malaking bato ng yelo ng lahat ng uri ng bakterya.

Ang katotohanan ay ang bakterya ay nasa loob ng napakatagal na panahon. Gumawa sila ng ilan sa mga pinakalumang fossil, mula noong 3.5 bilyong taon. Mga resulta siyentipikong pananaliksik Iminumungkahi na ang cyanobacteria ay nagsimulang lumikha ng oxygen humigit-kumulang 2.3-2.5 bilyong taon na ang nakalilipas sa mga karagatan sa mundo, na binababad ang kapaligiran ng Earth sa oxygen na hinihinga natin hanggang ngayon.

Ang bakterya ay maaaring mabuhay sa hangin, tubig, lupa, yelo, init, sa mga halaman, sa bituka, sa balat - kahit saan.

Ang ilang bakterya ay mga extremophile, ibig sabihin ay makakayanan nila ang mga matinding kondisyon na alinman sa napakainit o malamig, o kulang sa mga sustansya at kemikal na karaniwan nating iniuugnay sa buhay. Natagpuan ng mga mananaliksik ang naturang bakterya sa Mariana Trench, ang pinakamalalim na punto sa Earth sa ilalim ng Karagatang Pasipiko, malapit sa mga hydrothermal vent sa tubig at yelo. Mayroon ding mga bacteria na gusto ng mataas na temperatura, tulad ng mga nagbibigay kulay sa opalescent pool sa Yellowstone National Park.

Masama (para sa amin)

Habang ang bakterya ay gumagawa ng mahalagang kontribusyon sa kalusugan ng tao at planeta, mayroon din silang madilim na bahagi. Ang ilang bakterya ay maaaring maging pathogen, ibig sabihin, nagdudulot sila ng sakit at sakit.

Sa buong kasaysayan ng tao, ang ilang bakterya ay (maunawaan) ay nakakuha ng masamang rap, na nagdulot ng gulat at isterismo. Kunin ang salot, halimbawa. Ang bacterium na nagdudulot ng salot, ang Yersinia pestis, ay hindi lamang pumatay ng higit sa 100 milyong tao, ngunit maaaring nag-ambag sa pagbagsak ng Imperyo ng Roma. Bago ang pagdating ng mga antibiotics, mga gamot na tumutulong sa paglaban sa mga impeksiyong bacterial, napakahirap nilang pigilan.

Kahit ngayon, ang mga pathogenic bacteria na ito ay seryosong nakakatakot sa atin. Dahil sa pag-unlad ng resistensya sa antibiotics, ang bacteria na nagdudulot ng anthrax, pneumonia, meningitis, cholera, salmonellosis, tonsilitis at iba pang sakit na nananatiling malapit sa atin ay laging nagdudulot ng panganib sa atin.

Ito ay totoo lalo na para sa Staphylococcus aureus, ang bacterium na responsable para sa mga impeksyon sa staph. Ang "superbug" na ito ay nagdudulot ng maraming problema sa mga klinika, dahil ang mga pasyente ay madalas na nakukuha ang impeksyong ito kapag nagtatanim ng mga medikal na implant at catheter.

Napag-usapan na natin ang tungkol sa natural selection at kung paano gumagawa ang ilang bakterya ng iba't ibang mga gene na tumutulong sa kanila na makayanan ang mga kondisyon sa kapaligiran. Kung mayroon kang impeksyon at ang ilan sa mga bakterya sa iyong katawan ay iba sa iba, ang mga antibiotic ay maaaring makaapekto sa karamihan ng populasyon ng bakterya. Ngunit ang mga bakterya na mabubuhay ay magkakaroon ng paglaban sa gamot at mananatili, naghihintay para sa susunod na pagkakataon. Samakatuwid, inirerekumenda ng mga doktor na kumpletuhin ang kurso ng mga antibiotics hanggang sa katapusan, at sa pangkalahatan ay ginagamit ang mga ito bilang bihira hangga't maaari, bilang isang huling paraan lamang.

Ang mga biyolohikal na armas ay isa pang nakakatakot na aspeto ng pag-uusap na ito. Ang bakterya ay maaaring gamitin bilang isang sandata sa ilang mga kaso, lalo na ang anthrax ay ginamit sa isang pagkakataon. Bilang karagdagan, hindi lamang ang mga tao ang nagdurusa sa bakterya. Ang isang hiwalay na species, Halomonas titanicae, ay nagpakita ng gana sa lumubog na ocean liner na Titanic, na kumakain ng metal ng makasaysayang barko.

Siyempre, ang bakterya ay maaaring magdulot ng higit pa sa pinsala.

Heroic bacteria

Mag-explore tayo magandang panig bakterya. Pagkatapos ng lahat, ang mga microbes na ito ay nagbigay sa amin ng masasarap na pagkain tulad ng keso, serbesa, sourdough at iba pang mga fermented na elemento. Pinapabuti din nila ang kalusugan ng tao at ginagamit sa medisina.

Maaaring pasalamatan ang indibidwal na bakterya sa paghubog ng ebolusyon ng tao. Ang agham ay nangongolekta ng higit pang data tungkol sa microflora - mga mikroorganismo na naninirahan sa ating mga katawan, lalo na sa sistema ng pagtunaw at bituka. Ipinakikita ng pananaliksik na ang bakterya, mga bagong genetic na materyales, at ang pagkakaiba-iba na dinadala nito sa ating mga katawan ay nagpapahintulot sa mga tao na umangkop sa mga bagong mapagkukunan ng pagkain na hindi pa napagsasamantalahan noon.

Tingnan natin ito sa ganitong paraan: sa pamamagitan ng paglalagay sa ibabaw ng iyong tiyan at bituka, ang bakterya ay "gumagana" para sa iyo. Kapag kumain ka, tinutulungan ka ng bakterya at iba pang microbes na masira at kumuha ng mga sustansya mula sa iyong pagkain, lalo na ang mga carbohydrate. Kung mas magkakaibang ang bakterya na ating natupok, mas maraming pagkakaiba-iba ang nakukuha ng ating mga katawan.

Bagama't napakalimitado ng ating kaalaman sa ating sariling mga mikrobyo, may dahilan upang maniwala na ang kawalan ng ilang mikrobyo at bakterya sa katawan ay maaaring nauugnay sa kalusugan ng tao, metabolismo at pagkamaramdamin sa mga allergens. Ang mga paunang pag-aaral sa mga daga ay nagmumungkahi na ang mga metabolic na sakit tulad ng labis na katabaan ay nauugnay sa isang magkakaibang at malusog na microbiota, sa halip na ang aming umiiral na "calories in, calories out" na kaisipan.

Ang posibilidad ng pagpasok ng ilang microbes at bacteria sa katawan ng tao na maaaring magbigay ng ilang partikular na benepisyo ay kasalukuyang aktibong ginagalugad, ngunit sa oras ng pagsulat, ang mga pangkalahatang rekomendasyon para sa kanilang paggamit ay hindi pa naitatag.

Bilang karagdagan, ang bakterya ay may mahalagang papel sa pagbuo ng siyentipikong pag-iisip at gamot ng tao. Ang bakterya ay gumaganap ng isang nangungunang papel sa pagbuo ng 1884 postulates ni Koch, na humantong sa pangkalahatang pag-unawa na ang sakit ay sanhi ng isang partikular na uri ng mikrobyo.

Ang mga mananaliksik na nag-aaral ng bakterya ay hindi sinasadyang natuklasan ang penicillin, isang antibiotic na nagligtas ng maraming buhay. Gayundin, kamakailan lamang, na may kaugnayan dito, natuklasan ang isang madaling paraan upang i-edit ang genome ng mga organismo, na maaaring baguhin ang gamot.

Sa katunayan, nagsisimula pa lang tayong maunawaan kung paano makikinabang sa ating pagsasama sa maliliit na kaibigang ito. Bilang karagdagan, hindi malinaw kung sino ang tunay na may-ari ng Earth: mga tao o microbes.

Hul 22, 2017 Gennady

Alam ng lahat na ang bakterya ay ang pinaka sinaunang uri ng mga nabubuhay na nilalang na naninirahan sa ating planeta. Ang unang bakterya ay ang pinaka-primitive, ngunit habang ang ating lupa ay nagbago, gayundin ang bakterya. Naroroon sila sa lahat ng dako, sa tubig, sa lupa, sa hangin na ating nilalanghap, sa pagkain, sa mga halaman. Tulad ng mga tao, ang bakterya ay maaaring maging mabuti at masama.

Ang mga kapaki-pakinabang na bakterya ay:

• Lactic acid o lactobacilli. Isa sa mga mabubuting bacteria na ito ay ang lactic acid bacteria. Ito ay isang uri ng bacteria na hugis baras na nabubuhay sa dairy at fermented milk products. Ang mga bacteria na ito ay naninirahan din sa oral cavity, bituka, at ari ng tao. Ang pangunahing pakinabang ng mga bakteryang ito ay ang paggawa ng lactic acid bilang isang pagbuburo, salamat sa kung saan nakakakuha kami ng yogurt, kefir, fermented na inihurnong gatas mula sa gatas, bilang karagdagan, ang mga produktong ito ay lubhang kapaki-pakinabang para sa mga tao. Sa bituka, ginagampanan nila ang papel ng paglilinis ng kapaligiran ng bituka mula sa masamang bakterya.
• Bifidobacteria. Ang Bifidobacteria ay pangunahing matatagpuan sa gastrointestinal tract, tulad ng lactic acid bacteria na may kakayahang gumawa ng lactic acid at acetic acid, dahil sa kung saan kinokontrol ng mga bacteria na ito ang paglaki ng pathogenic bacteria, at sa gayon ay kinokontrol ang pH level sa ating bituka. Ang iba't ibang uri ng bifidobacteria ay tumutulong sa pag-alis ng paninigas ng dumi, pagtatae, at impeksyon sa fungal.
• Escherichia coli. Ang microflora ng bituka ng tao ay binubuo ng karamihan sa mga mikrobyo ng grupong Escherichia coli. Itinataguyod nila ang mahusay na panunaw at kasangkot din sa ilang mga proseso ng cellular. Ngunit ang ilang uri ng stick na ito ay maaaring magdulot ng pagkalason, pagtatae, at pagkabigo sa bato.
• Streptomycetes. Ang tirahan ng streptomycetes ay tubig, nabubulok na mga compound, lupa. Samakatuwid, ang mga ito ay lalong kapaki-pakinabang para sa kapaligiran, dahil... Maraming mga proseso ng agnas at kumbinasyon ang isinasagawa sa kanila. Bilang karagdagan, ang ilan sa mga bakteryang ito ay ginagamit sa paggawa ng mga antibiotic at antifungal na gamot.

Ang mga nakakapinsalang bakterya ay:

• Streptococci. Chain-shaped bacteria, na, kapag pumapasok sa katawan, ay ang mga sanhi ng maraming sakit, tulad ng tonsilitis, brongkitis, otitis media at iba pa.
• stick ng salot. Ang isang bacterium na hugis baras na nabubuhay sa maliliit na daga ay nagdudulot ng mga kakila-kilabot na sakit tulad ng salot o pulmonya. Ang salot ay isang kakila-kilabot na sakit na maaaring sirain ang buong bansa, at ito ay inihambing sa mga biyolohikal na armas.
• Helicobacter pylori. Ang tirahan ng Helicobacter pylori ay ang tiyan ng tao, ngunit sa ilang mga tao ang pagkakaroon ng mga bakteryang ito ay nagdudulot ng gastritis at ulcers.
• Staphylococcus. Ang pangalan na staphylococcus ay nagmula sa katotohanan na ang mga selula ay kahawig ng isang bungkos ng mga ubas sa hugis. Para sa mga tao, ang mga bakteryang ito ay nagdudulot ng malubhang sakit na may pagkalasing at purulent formations. Hindi mahalaga kung gaano kakila-kilabot na bakterya, natutunan ng sangkatauhan na mabuhay kasama ng mga ito salamat sa pagbabakuna.

Ang bakterya ay mga mikroorganismo na binubuo lamang ng isang cell. Tampok bacteria - kakulangan ng isang malinaw na tinukoy na nucleus. Iyon ang dahilan kung bakit sila ay tinatawag na "prokaryotes," na nangangahulugang walang nuklear.

Sa kasalukuyan, alam ng agham ang tungkol sa sampung libong species ng bakterya, ngunit mayroong isang pagpapalagay na mayroong higit sa isang milyong species ng bakterya sa lupa. Ang mga bakterya ay pinaniniwalaan na ang pinaka sinaunang mga organismo sa Earth. Naninirahan sila halos lahat ng dako - sa tubig, lupa, atmospera at sa loob ng iba pang mga organismo.

Hitsura

Napakaliit ng bacteria at makikita lamang sa mikroskopyo. Ang hugis ng bakterya ay medyo magkakaibang. Ang pinakakaraniwang anyo ay nasa anyo ng mga stick, bola at spiral.

Ang mga bacteria na hugis baras ay tinatawag na "bacilli".

Ang mga bakterya sa anyo ng mga bola ay cocci.

Ang mga bakterya sa anyo ng mga spiral ay spirilla.

Tinutukoy ng hugis ng bacterium ang kadaliang kumilos at kakayahang ilakip sa isang partikular na ibabaw.

Istraktura ng bakterya

Ang bakterya ay may medyo simpleng istraktura. Ang mga organismo na ito ay may ilang mga pangunahing istruktura - nucleoid, cytoplasm, lamad at cell wall, bilang karagdagan, maraming bakterya ang may flagella sa ibabaw.

Nucleoid- Ito ay isang bagay tulad ng isang nucleus na naglalaman ng genetic na materyal ng bacterium. Binubuo lamang ito ng isang chromosome, na parang singsing.

Cytoplasm pumapalibot sa nucleoid. Matatagpuan sa cytoplasm mahahalagang istruktura– mga ribosom na kailangan para sa bacteria na mag-synthesize ng mga protina.

lamad, na sumasakop sa cytoplasm mula sa labas, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa buhay ng bacterium. Nililimitahan nito ang mga panloob na nilalaman ng bacterium mula sa panlabas na kapaligiran at tinitiyak ang mga proseso ng pagpapalitan sa pagitan ng cell at ng kapaligiran.

Ang labas ng lamad ay napapalibutan pader ng cell.

Maaaring mag-iba ang bilang ng flagella. Depende sa species, ang isang bacterium ay may mula isa hanggang isang libong flagella, ngunit may mga bacteria na wala ang mga ito. Ang bakterya ay nangangailangan ng flagella upang lumipat sa kalawakan.

Nutrisyon ng bacteria

Ang bakterya ay may dalawang uri ng nutrisyon. Ang isang bahagi ng bakterya ay mga autotroph, at ang isa pa ay mga heterotroph.

Ang mga autotroph ay lumilikha ng kanilang sariling mga sustansya sa pamamagitan ng mga reaksiyong kemikal, habang ang mga heterotroph ay kumakain ng mga organikong sangkap na nilikha ng ibang mga organismo.

Pagpaparami ng bakterya

Ang mga bakterya ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati. Bago ang proseso ng paghahati, ang chromosome na matatagpuan sa loob ng bacterium ay dumoble. Pagkatapos ang cell ay nahahati sa dalawa. Ang resulta ay dalawang magkaparehong anak na selula, na ang bawat isa ay tumatanggap ng kopya ng chromosome ng ina.

Ang kahalagahan ng bacteria

Ang bakterya ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa cycle ng mga sangkap sa kalikasan - sila ay nagko-convert ng mga organikong nalalabi sa mga di-organikong sangkap. Kung walang bakterya, kung gayon ang buong mundo ay natatakpan ng mga nahulog na puno, mga nahulog na dahon at mga patay na hayop.

Ang bakterya ay gumaganap ng dalawang papel sa buhay ng tao. Ang ilang bakterya ay may malaking pakinabang, habang ang iba ay nagdudulot ng malaking pinsala.

Maraming bacteria ang pathogenic at nagiging sanhi ng iba't ibang sakit, tulad ng diphtheria, typhoid, plague, tuberculosis, cholera at iba pa.

Gayunpaman, may mga bakterya na nakikinabang sa mga tao. Ito ay kung paano nabubuhay ang bakterya sa sistema ng pagtunaw ng tao, na nag-aambag sa normal na panunaw. At ang lactic acid bacteria ay matagal nang ginagamit ng mga tao upang makagawa ng mga produktong lactic acid - mga keso, yogurt, kefir, atbp. May mahalagang papel din ang bakterya sa pagbuburo ng mga gulay at paggawa ng suka.

Bakterya maikling impormasyon.

Ang pagpaparami ng bakterya sa pamamagitan ng fission ay ang pinakakaraniwang paraan ng pagtaas ng laki ng populasyon ng microbial. Pagkatapos ng paghahati, lumalaki ang bakterya sa kanilang orihinal na laki, na nangangailangan ng ilang mga sangkap (mga kadahilanan ng paglago).

Ang mga paraan ng pagpaparami ng bakterya ay iba, ngunit karamihan sa kanilang mga species ay may anyo ng asexual reproduction sa pamamagitan ng fission. Ang mga bakterya ay bihirang magparami sa pamamagitan ng pag-usbong. Ang sekswal na pagpaparami ng bakterya ay naroroon sa isang primitive na anyo.

kanin. 1. Ang larawan ay nagpapakita ng bacterial cell sa yugto ng paghahati.

Genetic na kagamitan ng bakterya

Ang genetic apparatus ng bakterya ay kinakatawan ng isang solong DNA - chromosome. Ang DNA ay sarado sa isang bilog. Ang chromosome ay naisalokal sa isang nucleotide na walang lamad. Ang isang bacterial cell ay naglalaman ng plasmids.

Nucleoid

Ang nucleoid ay isang analogue ng isang nucleus. Ito ay matatagpuan sa gitna ng cell. Naglalaman ito ng DNA, ang carrier ng namamana na impormasyon sa isang nakatiklop na anyo. Ang unwound DNA ay umabot sa haba na 1 mm. Ang nuclear substance ng bacterial cell ay walang lamad, nucleolus o set ng chromosome, at hindi nahahati sa mitosis. Bago hatiin, ang nucleotide ay nadoble. Sa panahon ng paghahati, ang bilang ng mga nucleotide ay tumataas sa 4.

kanin. 2. Ang larawan ay nagpapakita ng bacterial cell sa isang seksyon. Ang isang nucleotide ay makikita sa gitnang bahagi.

Mga plasmid

Ang mga plasmid ay mga autonomous molecule na nakatiklop sa isang singsing ng double-stranded DNA. Ang kanilang masa ay makabuluhang mas mababa kaysa sa masa ng isang nucleotide. Sa kabila ng katotohanan na ang namamana na impormasyon ay naka-encode sa DNA ng mga plasmid, hindi sila mahalaga at kinakailangan para sa bacterial cell.

kanin. 3. Ang larawan ay nagpapakita ng bacterial plasmid.

Mga yugto ng paghahati

Matapos maabot ang isang tiyak na laki ng katangian ng isang adult na cell, inilunsad ang mga mekanismo ng paghahati.

Pagtitiklop ng DNA

Ang pagtitiklop ng DNA ay nauuna sa paghahati ng cell. Ang mga mesosome (folds ng cytoplasmic membrane) ay nagtataglay ng DNA hanggang sa makumpleto ang proseso ng paghahati (pagtitiklop).

Ang pagtitiklop ng DNA ay isinasagawa sa tulong ng mga enzyme DNA polymerases. Sa panahon ng pagtitiklop, ang mga hydrogen bond sa double-stranded na DNA ay nasira, na nagreresulta sa dalawang single-stranded na anak na DNA na nabuo mula sa isang DNA. Kasunod nito, kapag ang mga DNA ng anak na babae ay nakuha ang kanilang lugar sa mga selyula ng anak na babae, sila ay naibalik.

Sa sandaling makumpleto ang pagtitiklop ng DNA, lumilitaw ang isang constriction bilang isang resulta ng synthesis, na naghahati sa cell sa kalahati. Una, ang nucleotide ay sumasailalim sa dibisyon, pagkatapos ay ang cytoplasm. Kinukumpleto ng cell wall synthesis ang paghahati.

kanin. 4. Scheme ng bacterial cell division.

Pagpapalitan ng mga seksyon ng DNA

Sa Bacillus subtilis, ang proseso ng pagtitiklop ng DNA ay nagtatapos sa pagpapalitan ng dalawang seksyon ng DNA.

Pagkatapos ng cell division, isang tulay ang nabuo kung saan ang DNA ng isang cell ay pumasa sa isa pa. Susunod, ang parehong mga DNA ay magkakaugnay. Ang ilang mga seksyon ng parehong DNA ay magkakadikit. Sa mga site ng pagdirikit, ang mga segment ng DNA ay ipinagpapalit. Ang isa sa DNA ay sumasabay sa jumper pabalik sa unang cell.

kanin. 5. Variant ng DNA exchange sa Bacillus subtilis.

Mga uri ng bacterial cell division

Kung ang cell division ay nauuna sa proseso ng paghihiwalay, pagkatapos ay nabuo ang mga multicellular rod at cocci.

Sa sabay-sabay na paghahati ng cell, dalawang ganap na daughter cell ang nabuo.

Kung ang nucleotide ay nahahati nang mas mabilis kaysa sa cell mismo, pagkatapos ay nabuo ang multinucleotide bacteria.

Mga pamamaraan para sa paghihiwalay ng bakterya

Dibisyon sa pamamagitan ng pagsira

Ang paghahati sa pamamagitan ng pagsira ay katangian ng anthrax bacilli. Bilang resulta ng paghahati na ito, ang mga selula ay nasira sa mga junction point, na sinisira ang mga cytoplasmic na tulay. Pagkatapos ay nagtataboy sila sa isa't isa, na bumubuo ng mga tanikala.

Sliding division

Sa pamamagitan ng sliding separation, pagkatapos ng paghahati ang cell ay nagiging hiwalay at, kumbaga, dumudulas sa ibabaw ng isa pang cell. Ang pamamaraang ito Ang paghihiwalay ay katangian ng ilang anyo ng Escherichia.

hating hati

Sa pamamagitan ng secant division, ang isa sa mga hinati na selula na may libreng dulo nito ay naglalarawan ng isang arko ng isang bilog, ang gitna nito ay ang punto ng pakikipag-ugnayan nito sa isa pang selula, na bumubuo ng isang Roman quinque o cuneiform (Corynebacterium diphtheria, Listeria).

kanin. 6. Ang larawan ay nagpapakita ng mga bacteria na hugis baras na bumubuo ng mga kadena (anthrax bacilli).

kanin. 7. Ang larawan ay nagpapakita ng isang sliding method para sa paghihiwalay ng E. coli.

kanin. 8. Ang paraan ng paghahati ng corynebacteria.

Uri ng bacterial cluster pagkatapos ng paghahati

Ang mga kumpol ng mga cell na naghahati ay mayroon iba't ibang hugis, na nakasalalay sa direksyon ng eroplano ng paghahati.

Globular bacteria nakaayos nang isa-isa, dalawa-dalawa (diplococci), sa mga pakete, tanikala o tulad ng mga bungkos ng ubas. Bakterya na hugis baras - sa mga kadena.

Bakterya na hugis spiral- magulo.

kanin. 9. Sa larawan mayroong micrococci. Ang mga ito ay bilog, makinis, at puti, dilaw at pula ang kulay. Sa kalikasan, ang micrococci ay nasa lahat ng dako. Nakatira sila sa iba't ibang mga cavity ng katawan ng tao.

kanin. 10. Sa larawan mayroong diplococcus bacteria - Streptococcus pneumoniae.

kanin. 11. Ang larawan ay nagpapakita ng Sarcina bacteria. Ang coccoid bacteria ay magkakasama sa mga pakete.

kanin. 12. Ang larawan ay nagpapakita ng streptococcus bacteria (mula sa Greek na "streptos" - chain). Nakaayos sa mga tanikala. Ang mga ito ay mga ahente ng sanhi ng isang bilang ng mga sakit.

kanin. 13. Sa larawan, ang bakterya ay "ginintuang" staphylococci. Nakaayos tulad ng "mga bungkos ng ubas". Ang mga kumpol ay ginintuang kulay. Ang mga ito ay mga ahente ng sanhi ng isang bilang ng mga sakit.

kanin. 14. Sa larawan, ang nakapulupot na Leptospira bacteria ay ang mga sanhi ng maraming sakit.

kanin. 15. Ang larawan ay nagpapakita ng hugis baras na bakterya ng genus Vibrio.

Rate ng paghahati ng bakterya

Ang rate ng bacterial division ay napakataas. Sa karaniwan, ang isang bacterial cell ay nahahati tuwing 20 minuto. Sa loob lamang ng isang araw, ang isang cell ay bumubuo ng 72 henerasyon ng mga supling. Ang Mycobacterium tuberculosis ay dahan-dahang nahahati. Ang buong proseso ng paghahati ay tumatagal ng mga 14 na oras.

kanin. 16. Ang larawan ay nagpapakita ng proseso ng streptococcus cell division.

Sekswal na pagpaparami ng bakterya

Noong 1946, natuklasan ng mga siyentipiko ang sekswal na pagpaparami sa isang primitive na anyo. Sa kasong ito, ang mga gametes (lalaki at babaeng reproductive cell) ay hindi nabuo, ngunit ang ilang mga cell ay nagpapalitan ng genetic material ( genetic recombination).

Ang paglipat ng gene ay nangyayari bilang isang resulta banghay- unidirectional na paglipat ng bahagi ng genetic na impormasyon sa anyo plasmids sa pakikipag-ugnay sa mga selula ng bakterya.

Ang mga plasmid ay maliliit na molekula ng DNA. Hindi sila nauugnay sa chromosome genome at may kakayahang magdoble nang autonomously. Ang mga plasmid ay naglalaman ng mga gene na nagpapataas ng resistensya ng mga bacterial cell sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran. Madalas na ipinapasa ng mga bakterya ang mga gene na ito sa isa't isa. Ang paglipat ng genetic na impormasyon sa bakterya ng ibang species ay nabanggit din.

Sa kawalan ng isang tunay na proseso ng sekswal, ito ay conjugation na gumaganap ng isang malaking papel sa pagpapalitan ng mga kapaki-pakinabang na katangian. Ito ay kung paano naililipat ang kakayahan ng bakterya na magpakita ng resistensya sa droga. Ang paglipat ng paglaban sa antibiotic sa pagitan ng mga populasyon na nagdudulot ng sakit ay partikular na mapanganib para sa sangkatauhan.

kanin. 17. Makikita sa larawan ang sandali ng pagsasama ng dalawang E. coli.

Mga yugto ng pag-unlad ng populasyon ng bakterya

Kapag inoculated sa isang nutrient medium, ang pag-unlad ng bacterial population ay dumaan sa ilang mga yugto.

Paunang yugto

Ang paunang yugto ay ang panahon mula sa sandali ng paghahasik hanggang sa kanilang paglaki. Sa karaniwan, ang unang yugto ay tumatagal ng 1 - 2 oras.

Yugto ng pagkaantala sa pag-aanak

Ito ang yugto ng intensive bacterial growth. Ang tagal nito ay halos 2 oras. Depende ito sa edad ng pananim, panahon ng pagbagay, kalidad ng nutrient medium, atbp.

Yugto ng logarithmic

Sa yugtong ito, mayroong isang peak sa rate ng pagpaparami at pagtaas sa populasyon ng bacterial. Ang tagal nito ay 5 - 6 na oras.

Negatibong yugto ng acceleration

Sa yugtong ito, mayroong pagbaba sa rate ng pagpaparami, bumababa ang bilang ng mga naghahati na bakterya, at ang bilang ng mga patay na bakterya ay tumataas. Ang dahilan para sa negatibong acceleration ay ang pagkaubos ng nutrient medium. Ang tagal nito ay halos 2 oras.

Nakatigil na maximum na yugto

Sa panahon ng nakatigil na yugto, ang isang pantay na bilang ng mga patay at bagong nabuo na mga indibidwal ay nabanggit. Ang tagal nito ay halos 2 oras.

Yugto ng Pagpapabilis ng Kamatayan

Sa yugtong ito, unti-unting tumataas ang bilang ng mga patay na selula. Ang tagal nito ay halos 3 oras.

Logarithmic na yugto ng kamatayan

Sa yugtong ito, ang mga selulang bacterial ay namamatay sa patuloy na bilis. Ang tagal nito ay halos 5 oras.

Phase ng pagbaba ng rate

Sa yugtong ito, ang natitirang mga nabubuhay na selula ng bakterya ay pumasok sa isang dormant na estado.

kanin. 18. Ipinapakita ng figure ang curve ng paglaki ng isang bacterial population.

kanin. 19. Sa larawan, ang isang kolonya ng Pseudomonas aeruginosa ay asul-berde, isang kolonya ng micrococci dilaw, Ang mga kolonya ng Bacterium prodigiosum ay kulay pula ng dugo at ang mga kolonya ng Bacteroides niger ay kulay itim.

kanin. 20. Ang larawan ay nagpapakita ng isang kolonya ng bakterya. Ang bawat kolonya ay ang supling ng isang cell. Sa isang kolonya, ang bilang ng mga selula ay nasa milyun-milyon. Lumalaki ang kolonya sa loob ng 1 - 3 araw.

Dibisyon ng magnetically sensitive bacteria

Noong 1970s, natuklasan ang bacteria na naninirahan sa mga dagat na may pakiramdam ng magnetism. Ang magnetismo ay nagpapahintulot sa mga kamangha-manghang nilalang na ito na mag-navigate sa mga linya ng magnetic field ng Earth at makahanap ng sulfur, oxygen at iba pang mga sangkap na kailangan nito nang labis. Ang kanilang "compass" ay kinakatawan ng mga magnetosome, na binubuo ng isang magnet. Kapag naghahati, hinahati ng magnetically sensitive bacteria ang kanilang compass. Sa kasong ito, ang paghihigpit sa panahon ng paghahati ay nagiging malinaw na hindi sapat, kaya ang bacterial cell ay yumuko at gumagawa ng isang matalim na bali.

kanin. 21. Ang larawan ay nagpapakita ng sandali ng paghahati ng isang magnetically sensitive bacterium.

Paglago ng bakterya

Kapag nagsimulang maghati ang isang bacterial cell, dalawang molekula ng DNA ang lumilipat sa magkabilang dulo ng cell. Susunod, ang cell ay nahahati sa dalawang pantay na bahagi, na kung saan ay pinaghihiwalay mula sa bawat isa at tumaas sa kanilang orihinal na laki. Ang bilis ng paghahati ng maraming bakterya ay nasa average na 20 - 30 minuto. Sa loob lamang ng isang araw, ang isang cell ay bumubuo ng 72 henerasyon ng mga supling.

Sa panahon ng proseso ng paglaki at pag-unlad, ang isang masa ng mga selula ay mabilis na sumisipsip ng mga sustansya mula sa kapaligiran. Ito ay pinadali ng mga kanais-nais na kadahilanan sa kapaligiran - rehimen ng temperatura, sapat na dami ng nutrients, ang kinakailangang pH ng kapaligiran. Ang mga aerobic cell ay nangangailangan ng oxygen. Ito ay mapanganib para sa anaerobes. Gayunpaman, ang walang limitasyong paglaganap ng bakterya ay hindi nangyayari sa kalikasan. Ang sikat ng araw, tuyong hangin, kakulangan ng pagkain, mataas na temperatura ng kapaligiran at iba pang mga kadahilanan ay may masamang epekto sa bacterial cell.

kanin. 22. Ang larawan ay nagpapakita ng sandali ng cell division.

Mga kadahilanan ng paglago

Para sa paglaki ng bakterya, ang ilang mga sangkap (mga kadahilanan ng paglaki) ay kinakailangan, ang ilan ay synthesize ng cell mismo, ang ilan ay nagmula sa kapaligiran. Ang pangangailangan para sa mga kadahilanan ng paglago ay naiiba para sa lahat ng bakterya.

Ang pangangailangan para sa mga kadahilanan ng paglago ay isang palaging tampok, na ginagawang posible na gamitin ito para sa pagtukoy ng bakterya, paghahanda ng nutrient media, at paggamit nito sa biotechnology.

Ang mga bacterial growth factor (bacterial vitamins) ay mga kemikal na elemento, karamihan sa mga ito ay mga water-soluble B na bitamina. Sa kawalan ng mga kadahilanan ng paglago, nangyayari ang bacteriostasis.

Gumagamit ang bakterya ng mga salik ng paglaki sa kaunting dami at hindi nagbabago. Ang ilang mga kemikal sa pangkat na ito ay bahagi ng mga cellular enzymes.

kanin. 23. Ipinapakita ng larawan ang sandali ng paghahati ng isang bacterium na hugis baras.

Ang pinakamahalagang bacterial growth factor

• Bitamina B1 (thiamine). Nakikilahok sa metabolismo ng karbohidrat.
• Bitamina B2" (riboflavin). Nakikilahok sa mga reaksyon ng redox.
• Pantothenic acid ay isang bahagi ng coenzyme A.
• Bitamina B6 (pyridoxine). Nakikilahok sa metabolismo ng amino acid.
• Bitamina B12(Ang mga cobalamin ay mga sangkap na naglalaman ng kobalt). Gumaganap sila ng aktibong bahagi sa synthesis ng mga nucleotides.
• Folic acid. Ang ilan sa mga derivatives nito ay bahagi ng mga enzyme na nagpapagana sa synthesis ng purine at pyrimidine base, pati na rin ang ilang amino acid.
• Biotin. Nakikilahok sa metabolismo ng nitrogen at pinapagana din ang synthesis ng mga unsaturated fatty acid.
• Bitamina PP(nicotinic acid). Nakikilahok sa mga reaksyon ng redox, ang pagbuo ng mga enzyme at ang metabolismo ng mga lipid at carbohydrates.
• Bitamina H(para-aminobenzoic acid). Ito ay isang kadahilanan ng paglago para sa maraming bakterya, kabilang ang mga naninirahan sa mga bituka ng tao. Ang folic acid ay synthesize mula sa para-aminobenzoic acid.
• Gemini. Ito ay isang mahalagang bahagi ng ilang mga enzyme na nakikibahagi sa mga reaksyon ng oksihenasyon.
• Kholin. Nakikibahagi sa mga reaksyon ng cell wall lipid synthesis. Ito ay isang tagapagtustos ng methyl group sa synthesis ng mga amino acid.
• Mga base ng purine at pyrimidine(adenine, guanine, xanthine, hypoxanthine, cytosine, thymine at uracil). Ang mga sangkap ay kinakailangan pangunahin bilang mga bahagi ng mga nucleic acid.
• Mga amino acid. Ang mga sangkap na ito ay mga bahagi ng mga protina ng cell.

Kinakailangan para sa mga kadahilanan ng paglago ng ilang bakterya

Mga Auxotroph Upang matiyak ang buhay, nangangailangan sila ng supply ng mga kemikal mula sa labas. Halimbawa, ang clostridia ay hindi nakakapag-synthesize ng lecithin at tyrosine. Ang staphylococci ay nangangailangan ng supply ng lecithin at arginine. Ang Streptococci ay nangangailangan ng supply ng mga fatty acid - mga bahagi ng phospholipids. Ang Corynebacteria at Shigella ay nangangailangan ng nicotinic acid. Ang Staphylococcus aureus, pneumococci at Brucella ay nangangailangan ng bitamina B1. Streptococci at tetanus bacilli - sa pantothenic acid.

Mga prototroph nakapag-iisa na synthesize ang mga kinakailangang sangkap.

kanin. 24. Ang iba't ibang kondisyon sa kapaligiran ay may iba't ibang epekto sa paglaki ng bacterial colonies. Sa kaliwa ay ang tuluy-tuloy na paglaki sa anyo ng dahan-dahang lumalawak na bilog. Sa kanan ay mabilis na paglaki sa anyo ng "mga shoots".

Ang pag-aaral ng pangangailangan ng bakterya para sa mga kadahilanan ng paglago ay nagpapahintulot sa mga siyentipiko na makakuha ng isang malaking microbial mass, kaya kinakailangan sa paggawa ng mga antimicrobial na gamot, serum at bakuna.

Magbasa nang higit pa tungkol sa bakterya sa mga artikulo:

Ang paglaganap ng bakterya ay isang mekanismo para sa pagtaas ng bilang ng mga populasyon ng microbial. Ang paghahati ng bakterya ay ang pangunahing paraan ng pagpaparami. Pagkatapos ng paghahati, ang bakterya ay dapat umabot sa laki ng pang-adulto. Ang mga bakterya ay lumalaki sa pamamagitan ng mabilis na pagsipsip ng mga sustansya mula sa kanilang kapaligiran. Ang paglago ay nangangailangan ng ilang mga sangkap (growth factor), ang ilan sa mga ito ay synthesize ng bacterial cell mismo, at ang ilan ay nagmumula sa kapaligiran.