Рассказ о бактериальной клетке

Урок 37. бактерии. роль бактерий в природе и жизничеловека. профилактика бактериальных болезней человека цели урока: рассмотреть роль бактерий в природе

Урок 37. Бактерии. Роль бактерий в природе и
жизничеловека. Профилактика бактериальных болезней человека

Цели урока: рассмотреть роль бактерий в
природе

и жизни человека, теоретические основы и

практические способы профилактики
бактериальных инфекций; ознакомить учащихся с

примерами заболеваний, возбудителями

которых есть бактерии, и с историей борьбы

человека с бактериальными заболеваниями;
обратить внимание на использование

бактерий в современных биотехнологических

производствах.

 Оборудование и материалы: таблицы или слайды
презентации » строение

прокаріотичної клітини», «Многообразие

бактерий», «Бактериальные заболевания

растений», «Бактериальные заболевания

животных», «Бактериальные заболевания

человека».

Базовые понятия и термины: прокариотические
организмы, бактерии, кокки,

палочки, споры, вибрионы, спіріли, спиро
хетты, антибиотики, вакцинация, иммунитет,

асептика, антисептика, биотехнология.

Ход урока

И. организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация
учебной

деятельности учащихся

Вопросы для беседы

1. Какие организмы относят к прокариотам?

2. Какие характерные особенности имеют клетки
прокариот?

3. Как прокариоты образуют споры?

Одноклеточные организмы 141

III. Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

В природе случается не очень большое
количество морфологических типов прокариотических клеток. Морфология эукариотов
гораздо

разнообразнее. Это связано, в первую очередь,
с тем, что прокарио тические организмы для адаптации к изменениям окружающей
среды

используют видоизменения своего метаболизма.
То есть они чаще

меняют содержимое, а не форму.

Заполнение таблицы вместе с учениками

Наиболее распространенные морфологические типы
прокариотических клеток

Тип клеток особенности строения

Кокки клетки имеют шаровидную форму. Часто
образуют

колонии из двух (диплококки)или четырех
(тетракоки)

клеток. Колонии могут также состоять из
клеток,

объединенных в виде цепочки (стрептококки) или
гро на (стафилококки)

Палочки клетки имеют удлиненную цилиндрическую
форму. Для по значения палочковидных бактерий, которые способны образовывать
споры, иногда используют термин»бациллы»

Вибрионы подвижные бактерии с полярно
расположенными жгутиками, которые имеют форму комы

Спириллы клетки имеют форму палочек, изогнутых
спирально. Движение

обеспечивают жгутики, расположенные на концах
клетки

Спирохеты клетки имеют винтообразную форму.
Движутся за

счет сгибания всей клетки (змеевидное
движение)

Коринебактерии клетки имеют булавовидную форму

Актиномицеты прокариотические клетки образуют
многоклеточную

структуру, похожую на мицелий грибов

Значение бактерий в природе

Автотрофные бактерии играют очень важную роль
в природе.

Они образуют большое количество органических
веществ, то есть о дуцентами. Наибольшее значение фотосинтетики имеют для
водных

биоценозов, где они преимущественно и живут.
Однако, чрезмерное розмно ния цианобактерий может приводить к «цветению воды» и
массо вой гибели живых организмов в результате выделения ими токсич ных веществ
и накопление продуктов распада. А хемосинтетики

является основой биоценозов, которые
функционируют в местах, не имеющих

природного освещения. Это глубины океанов,
толща земной коры,

пещеры и тому подобное.

142 все уроки биологии в 10 классе. Стандарт и
академический уровень

Важнейшая роль гетеротрофных бактерий в том,
что они

являются редуцентами — организмами, которые завершают
расписание мертвой

органики к неорганическим веществам и вновь
возвращают необходимые

элементы круговорота веществ на нашей планете.
Без их деятельности биосфера очень быстро исчерпала бы все нужные ей ресурсы

планеты и погибла из-за их недостатка.

Но не менее важно значение гетеротрофных
бактерий и как

паразитических и симбиотических форм. Так,
практически все многие клеточные эукариоты, которые питаются растениями,
используют

симбиотических бактерий в своих процессах
пищеварения. На корнях

бобовых растений образуются специальные
бульбочки, в которых живут

азотфиксирующие бактерии, обеспечивающие
растения соединениями Нитро гена, который они получают из атмосферного азота. А
паразитические

возбудители бактериальных заболеваний являются
важными регуляторами

численности всех видов живых организмов.
Бактерии вызывают следующие

заболевания животных, как сибирская язва,
туляремия, сап, бруце льоз, ботулизм. К растительным заболеваниям бактериальной
природы

относятся черный и желтый бактериозы зерновых,
стеблевая гниль

кукурузы, черная ножка и кольцевая гниль
картофеля и тому подобное.

Человек также постоянно использует
симбиотические бактерии.

Кроме тех видов, которые живут в человеческом
организме, широко приме применяются бактерии для изготовления продуктов питания
(йогур тов, кефира и тому подобное).

Много усилий требует от человечества борьба с
бактериальными

заболеваниями. Именно к бактериям относятся
возбудители таких заболеваний, как чума (паличкоподібна бактерия), дифтерия
(корине бактерия), холера (вибрион), бактериальная пневмония (кокки), ангина

(стрептококки и стафилококки), сифилис
(спирохеты).

Доклад учащихся «Бактериологические
исследования Луи Пастера»

Рассказ учителя с элементами беседы и
заполнением таблицы

Профилактика бактериальных заболеваний

Заболевания Пути

заражение меры профилактики

Ангина (го Стрый тонзы лит)

Воздушно капельный или

через продукты

питание

Активное выявление больных, их изоляция,
госпитализация и рациональное лечение; максимальное рассредоточение людей;
проветривание жилых,

служебных и учебных помещений;

проведение текущей и завершающей

дезинфекции; усиление медицинского

контроля по технологии приготовления и срокам
сохранения готовой пищи

Одноклеточные организмы 143

Заболевания Пути

заражение меры профилактики

Дифтерия Воздушно капельный

Основным мероприятием по

профилактики дифтерии являются

правильно организованы и вовремя

проведены прививки дифтерийным

анатоксином. С появлением больного на

дифтерию в очаге проводится

весь комплекс противоэпидемических

мероприятий: активное выявление,

изоляция и госпитализация больных;

бактериологическое обследование

и санация обнаруженных носителей; текущая

и завершающая дезинфекция

Менингококко ва инфекция

Воздушно капельный

С появлением больного в очаге

проводятся противоэпидемические

меры: активное обнаружение,

изоляция и госпитализация больных;

бактериологическое обследование

с последующей изоляцией и

санацией выявленных носителей;

дезинфекция; экстренная профилактика

антибиотиками, прививки по

эпидемическими показаниями

менингококковыми вакцинами

Брюшной тиф

и паратифы

Фекально оральный

Профилактика брюшного тифа и па ратифов
основывается на проведении

общих для кишечных инфекций

санитарных, дезинфекционных и Дезин секционных
мероприятий, направленных на

предупреждение водного и пищевого

путей передачи инфекции. С Явой больного
проводятся против эпидемические мероприятия: раннее активное

выявление больных, их изоляция и

госпитализация; лабораторное обслуживание
работников питания и

водоснабжение и лиц, подпавших

под риск заражения; текущая и за вершальна
дезинфекция; вакцинация

(ревакцинация) против брюшного

тифа; экстренная профилактика сухим

поливалентным брюшнотифозным

бактериофагом

144 все уроки биологии в 10 классе. Стандарт и
академический уровень

Заболевания Пути

заражение меры профилактики

Туляремия Трансмиссивный,

через укусы

инфицированных

переносчиков

(клещей). Иногда

заражение мож ливе воздушно капельным

или фекально оральным шля хом

Профилактические меры направлены на

предупреждение попадания возбудителя

инфекции, сокращение эпизоотологической

активности природных очагов туля ремии и
предупреждения заболеваний

людей в этих ячейках. Основным

направлением является проведение санитарно
технических (защита помещений от проникновения грызунов) и дератизацій них
(уничтожение грызунов) мероприятий для

борьбы с грызунами. По эпидемическим
показателям проводятся прививки (вакцинация ранее не привитых

или привитых более пяти лет назад).

Специальная экстренная профилактика

проводится антибиотиками

Чума Трансмиссивный,

через укусы инфи кованых пере носников (блох).

Иногда возможно

контактное ражение (во время

снятие шкурок

грызунов) или

заражение

воздушно капельным

путем

Профилактические меры направлены

на предупреждение заноса возбудителя

инфекции, сокращение эпизоотологической

активности природных очагов чумы

и предупреждение заболеваний людей

в этих ячейках

Холера Фекально оральный

В профилактике холеры особенно

важно строгое выполнение санитарно
гигиенических требований по обеспечению

правильного водоснабжения, кана лизации и
очистки населенных мест.

Очень важную роль в профилактике

холеры играет тщательное выполнение

всем населением требований личной гиены.
Карантин устанавливают у тех

других местностях при наличии

особых условий, вызывающих по парение холеры.
Осуществление специальной профилактики (прививки) имеет

вспомогательное значение

Одноклеточные организмы 145

IV. Практическая работа

Сравнение симптомов заболевания, которые
вызываются

вирусами и бактериями

Цель: выполнить сравнение основных симптомов
наиболее распространенных заболеваний человека, вызываемых вирусами и бак
териями.

Оборудование и материалы: таблицы или слайды
презентации с пе перечнем характерных симптомов бактериальных и вирусных
захворю вань, учебник.

Ход работы

1. Рассмотрите таблицы или слайды презентации,
содержащие описание

характерных симптомов бактериальных и вирусных
заболеваний.

2. Заполните сравнительную таблицу.

Сравнительная таблица

Вирусные заболевания Бактериальные заболевания

Название захоронения

Симптомы название заболевания

Симптомы

Грипп повышение темпе ратуры тела, обильное

потоотделение, слабость, светобоязнь,

суставные и мышечные

боли, Головная боль,

боль в горле, сухая

(в ряде случаев —

влажный) б ный кашель, насморк

Ангина Озноб, общая

слабость, главный

боль, ломота в суставах, боль в горле

во время глотания,

увеличение и болезненность уплотненных

кутовощелепних

лимфатических узлов;

небные дужки,

3. Сделайте соответствующие выводы, в которых
укажите общие и отличительные

признаки рассматриваемых заболеваний, и
запишите их в тетрадь.

V. Домашнее задание

Бактерии — самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероятно, более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете. Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение.

Со временем их строение усложнилось, но и поныне бактерии считаются наиболее примитивными одноклеточными организмами. Интересно, что некоторые бактерии и сейчас ещё сохранили примитивные черты своих древних предков. Это наблюдается у бактерий, обитающих в горячих серных источниках и бескислородных илах на дне водоёмов.

Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или в зелёный цвет. Но колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в окружающую среду или пигментированием клеток.

Первооткрывателем мира бактерий был Антоний Левенгук — голландский естествоиспытатель 17 века, впервые создавший совершенную лупу-микроскоп, увеличивающую предметы в 160-270 раз.

Бактерии относят к прокариотам и выделяют в отдельное царство — Бактерии.

Форма тела

Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они различаются по форме.

Способы передвижения

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков (скрученные винтообразные нити), которые состоят из особого белка флагеллина. Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других — на двух или по всей поверхности.

Рассказ о бактериальной клетке

Но движение присуще и многим иным бактериям, у которых жгутики отсутствуют. Так, бактерии, покрытые снаружи слизью, способны к скользящему движению.

У некоторых лишённых жгутиков водных и почвенных бактерий в цитоплазме имеются газовые вакуоли. В клетке может быть 40-60 вакуолей. Каждая из них заполнена газом (предположительно — азотом). Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на её поверхность, а почвенные бактерии — передвигаться в капиллярах почвы.

Место обитания

В силу простоты организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в полярных снегах, песках пустынь, на дне океана, в добытой с огромной глубины нефти и даже в воде горячих источников с температурой около 80ºС. Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.

Бактерии — самые мелкие и самые многочисленные живые существа. Благодаря малым размерам они легко проникают в любые трещины, щели, поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования. Переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 90ºС, не теряя при этом жизнеспособность.

Практически нет места на Земле, где не встречались бы бактерии, но в разных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы до 30 км. и больше.

Особенно много их в почве. В 1 г. почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоёмов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но лишь в благоприятных условиях вызываю заболевания. Симбиотические живут в органах пищеварения, помогая расщеплять и усваивать пищу, синтезируют витамины.

Внешнее строение

Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой — клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму. Клеточная стенка бактерии напоминает оболочку растительной клетки. Она проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду. Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи — капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула — не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она предохраняет бактерию от высыхания.

На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превышать разметы тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

Рассказ о бактериальной клетке

Внутреннее строение

Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое строение, вакуолей нет, поэтому различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества размещаются в самом веществе цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано вещество, несущее наследственную информации. Бактерии, — нуклеиновая кислота — ДНК. Но это вещество не оформлено в ядро.

Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Цитоплазма отделяется от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы и небольшое количество мембранных структур, выполняющих самые различные функции (аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи). В цитоплазме клеток бактерий часто содержатся гранулы различной формы и размеров. Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода. В бактериальной клетке встречаются и капельки жира.

В центральной части клетки локализовано ядерное вещество — ДНК, не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра — нуклеоид. Нуклеоид не обладает мембраной, ядрышком и набором хромосом.

Способы питания

У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы — организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания.

Гетеротрофы — организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества. Гетеротрофные бактерии подразделяются на сапрофитов, симбионтов и паразитов.

Бактерии-сапрофиты Бактерии-симбионты Бактерии-паразиты
Извлекают питательные вещества из мёртвого и разлагающего органического материала. Обычно они выделяют в этот гниющий материал свои пищеварительные ферменты, а затем всасывают и усваивают растворённые продукты. Живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Бактерии, живущие в утолщениях корней бобовых растений. Живут внутри другого организма или на нём, укрываются и питаются его тканями. Вызывают различные заболевания – бактериозы.

Растения нуждаются в азоте, но сами усваивают азот воздуха не могут. Некоторые бактерии соединяют содержащиеся в воздухе молекулы азота с другими молекулами, в результате чего получаются вещества, доступные для растений.

Эти бактерии поселяются в клетках молодых корней, что приводит к образованию на корнях утолщений, называемых клубеньками. Такие клубеньки образуются на корнях растений семейства бобовых и некоторых других растений.

Рассказ о бактериальной клетке

Корни дают бактериям углеводы, а бактерии корням — такие содержащие азот вещества, которые могут быть усвоены растением. Их сожительство взаимовыгодно.

Корни растений выделяют много органических веществ (сахара, аминокислоты и другие), которыми питаются бактерии. Поэтому в слое почвы, окружающем корни, поселяется особенно много бактерий. Эти бактерии превращают отмершие остатки растений в доступные для растения вещества. Этот слой почвы называют ризосферой.

Существует несколько гипотез о проникновении клубеньковых бактерий в ткани корня:

  • через повреждения эпидермальной и коровой ткани;
  • через корневые волоски;
  • только через молодую клеточную оболочку;
  • благодаря бактериям-спутникам, продуцирующим пектинолитические ферменты;
  • благодаря стимуляции синтеза В-индолилуксусной кислоты из триптофана, всегда имеющегося в корневых выделениях растений.

Процесс внедрения клубеньковых бактерий в ткань корня состоит из двух фаз:

  • инфицирование корневых волосков;
  • процесс образования клубеньков.

В большинстве случаев внедрившаяся клетка, активно размножается, образует так называемые инфекционные нити и уже в виде таких нитей перемещается в ткани растения. Клубеньковые бактерии, вышедшие из инфекционной нити, продолжают размножаться в ткани хозяина.

Рассказ о бактериальной клетке

Наполняющиеся быстро размножающимися клетками клубеньковых бактерий растительные клетки начинают усиленно делиться. Связь молодого клубенька с корнем бобового растения осуществляется благодаря сосудисто-волокнистым пучкам. В период функционирования клубеньки обычно плотные. К моменту проявления оптимальной активности клубеньки приобретают розовую окраску (благодаря пигменту легоглобину). Фиксировать азот способны лишь те бактерии, которые содержат легоглобин.

Бактерии клубеньков создают десятки и сотни килограммов азотных удобрений на гектаре почвы.

Обмен веществ

Бактерии отличаются друг от друга обменом веществ. У одних он идёт при участии кислорода, у других — без его участия.

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них (сине-зелёные, или цианобактерии), способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

Бактерии впитывают вещества извне, разрывают их молекулы на части, из этих частей собирают свою оболочку и пополняют своё содержимое (так они растут), а ненужные молекулы выбрасывают наружу. Оболочка и мембрана бактерии позволяет ей впитывать только нужные вещества.

Рассказ о бактериальной клетке

Если бы оболочка и мембрана бактерии были полностью непроницаемыми, в клетку не попали бы никакие вещества. Если бы они были проницаемыми для всех веществ, содержимое клетки перемешалось бы со средой — раствором, в которой обитает бактерия. Для выживания бактерии необходима оболочка, которая нужные вещества пропускает, а ненужные — нет.

Бактерия поглощает находящиеся близ неё питательные вещества. Что происходит потом? Если она может самостоятельно передвигаться (двигая жгутик или выталкивая назад слизь), то она перемещается, пока не найдёт необходимые вещества.

Рассказ о бактериальной клетке

Если она двигаться не может, то ждёт, пока диффузия (способность молекул одного вещества проникать в гущу молекул другого вещества) не принесёт к ней необходимые молекулы.

Бактерии в совокупности с другими группами микроорганизмов выполняют огромную химическую работу. Превращая различные соединения, они получают необходимую для их жизнедеятельности энергию и питательные вещества. Процессы обмена веществ, способы добывания энергии и потребности в материалах для построения веществ своего тела у бактерий разнообразны.

Одни бактерии нуждаются в готовых органических веществах — аминокислотах, углеводах, витаминах, — которые должны присутствовать в среде, так как сами они не смогут их синтезировать. Такие микроорганизмы называются гетеротрофами. Они получают необходимую им энергию при окислении органических веществ кислородом или при сбраживании (без участия кислорода). В зависимости от субстрата, на котором развиваются бактерии, различают:

  • сапрофитные формы — питаются мёртвым органическим веществом (молочно-кислые бактерии, бактерии гниении я и др.);
  • бактерии-паразиты — развиваются только на живых организмах (менингококки, гонококки, и др.);
  • относятся и к паразитическому, и к сапрофитному образу жизни (палочки сыпного тифа, сибирской язвы, бруцеллёза и др.).

Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют за счёт неорганических соединений. Они называются автотрофами. Автотрофные бактерии способны синтезировать органические вещества из неорганических. Среди них различают:

Фотосинтезирующие бактерии Хемосинтетики Метилотрофы

Cинтезируют органические вещества за счёт солнечной энергии.

Цианобактерии, пурпурные бактерии и зелёные бактерии.

Синтезируют органические вещества за счёт химической энергии окисления серы – серобактерии; аммония и нитрита – нитрифицирующие; железа – железобактерии; водорода – водородные бактерии. Синтезируют органическое вещество за счёт химической энергии метаболизма углеродных соединений, содержащих метильную группу, простейшими из которых является метан.

Хемосинтез

Использование лучистой энергии — важнейший, но не единственный путь создания органического вещества из углекислого газа и воды. Известны бактерии, которые в качестве источника энергии для такого синтеза используют не солнечный свет, а энергию химических связей, происходящих в клетках организмов при окислении некоторых неорганических соединений — сероводорода, серы, аммиака, водорода, азотной кислоты, закисных соединений железа и марганца. Образованное с использованием этой химической энергии органическое вещество они используют для построения клеток своего тела. Поэтому такой процесс называют хемосинтезом.

Важнейшую группу хемосинтезирующих микроорганизмов составляют нитрифицирующие бактерии. Эти бактерии живут в почве и осуществляют окисление аммиака, образовавшегося при гниении органических остатков, до азотной кислоты. Последняя, реагирует с минеральными соединениями почвы, превращаются в соли азотной кислоты. Этот процесс проходит в две фазы.

Железобактерии превращают закисное железо в окисное. Образованная гидроокись железа оседает и образует так называемую болотную железную руду.

Некоторые микроорганизмы существуют за счёт окисления молекулярного водорода, обеспечивая тем самым автотрофный способ питания.

Характерной особенностью водородных бактерий является способность переключаться на гетеротрофный образ жизни при обеспечении их органическими соединениями и отсутствии водорода.

Таким образом, хемоавтотрофы являются типичными автотрофами, так как самостоятельно синтезируют из неорганических веществ необходимые органические соединения, а не берут их в готовом виде от других организмов, как гетеротрофы. От фототрофных растений хемоавтотрофные бактерии отличаются полной независимостью от света как источника энергии.

Бактериальный фотосинтез

Некоторые пигментосодержащие серобактерии (пурпурные, зелёные), содержащие специфические пигменты — бактериохлорофиллы, способны поглощать солнечную энергию, с помощью которой сероводород в их организмах расщепляется и отдаёт атомы водорода для восстановления соответствующих соединений. Этот процесс имеет много общего с фотосинтезом и отличается только тем, что у пурпурных и зелёных бактерий донором водорода является сероводород (изредка — карбоновые кислоты), а у зелёных растений — вода. У тех и других отщепление и перенесение водорода осуществляется благодаря энергии поглощённых солнечных лучей.

Такой бактериальный фотосинтез, который происходит без выделения кислорода, называется фоторедукцией. Фоторедукция углекислого газа связана с перенесением водорода не от воды, а от сероводорода:

6СО2+12Н2S+hv → С6Н12О6+12S=6Н2О

Биологическое значение хемосинтеза и бактериального фотосинтеза в масштабах планеты относительно невелико. Только хемосинтезирующие бактерии играют существенную роль в процессе круговорота серы в природе. Поглощаясь зелёными растениями в форме солей серной кислоты, сера восстанавливается и входит в состав белковых молекул. Далее при разрушении отмерших растительных и животных остатков гнилостными бактериями сера выделяется в виде сероводорода, который окисляется серобактериями до свободной серы (или серной кислоты), образующий в почве доступные для растения сульфиты. Хемо- и фотоавтотрофные бактерии имеют существенное значение в круговороте азота и серы.

Спорообразование

Внутри бактериальной клетки образуются споры. В процессе спорообразования бактериальная клетка претерпевает ряд биохимических процессов. В ней уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность. Это обеспечивает устойчивость спор к неблагоприятным условиям внешней среды (высокой температуре, высокой концентрации солей, высушиванию и др.). Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий.

Рассказ о бактериальной клетке

Споры — не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Спорообразование начинается лишь при недостатке питательных веществ или накоплении продуктов обмена. Бактерии в виде спор могут длительное время находиться в состоянии покоя. Споры бактерий выдерживают продолжительное кипячение и очень длительное проммораживание. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнеспособной. Спора бактерий — это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.

Размножение

Размножаются бактерии делением одной клетки на две. Достигнув определённого размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии. Затем каждая из них начинает питаться, растёт, делится и так далее.

Рассказ о бактериальной клетке

После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, а затем дочерние клетки расходятся; у многих бактерий в определённых условиях клетки после деления остаются связанными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и числа делений возникают разные формы. Размножение почкованием встречается у бактерий как исключение.

При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий происходит через каждые 20-30 минут. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно заполнить все моря и океаны. Простой подсчёт показывает, что за сутки может образоваться 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клеток). Если перевести в вес — 4720 тонн. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибают под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65-100ºС, в результате борьбы между видами и т.д.

Бактерия (1), поглотившая достаточно пищи, увеличивается в размерах (2) и начинает готовиться к размножению (делению клетки). Её ДНК (у бактерии молекула ДНК замкнута в кольцо) удваивается (бактерия производит копию этой молекулы). Обе молекулы ДНК (3,4) оказываются, прикреплены к стенке бактерии и при удлинении бактерии расходятся в стороны (5,6). Сначала делится нуклеотид, затем цитоплазма.

Рассказ о бактериальной клетке

После расхождения двух молекул ДНК на бактерии появляется перетяжка, которая постепенно разделяет тело бактерии на две части, в каждой из которых есть молекула ДНК (7).

Бывает (у сенной палочки), две бактерии слипаются, и между ними образуется перемычка (1,2).

Рассказ о бактериальной клетке

По перемычке ДНК из одной бактерии переправляется в другую (3). Оказавшись в одной бактерии, молекулы ДНК сплетаются, слипаются в некоторых местах (4), после чего обмениваются участками (5).

Роль бактерий в природе

Круговорот

Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе. Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и минеральных солей почвы. Эти вещества возвращаются в почву с отмершими грибами, растениями и трупами животных. Бактерии разлагают сложные вещества на простые, которые снова используют растения.

Бактерии разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы. Питаясь этими органическими веществами, сапрофитные бактерии гниения превращают их в перегной. Это своеобразные санитары нашей планеты. Таким образом, бактерии активно участвуют в круговороте веществ в природе.

Почвообразование

Поскольку бактерии распространены практически повсеместно и встречаются в огромном количестве, они во многом определяют различные процессы, происходящие в природе. Осенью опадают листья деревьев и кустарников, отмирают надземные побеги трав, опадают старые ветки, время от времени падают стволы старых деревьев. Всё это постепенно превращается в перегной. В 1 см3. поверхностного слоя лесной почвы содержатся сотни миллионов сапрофитных почвенных бактерий нескольких видов. Эти бактерии превращают перегной в различные минеральные вещества, которые могут быть поглощены из почвы корнями растений.

Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотофиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни бобовых, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков.

Эти бактерии выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между бобовым растением и клубеньковыми бактериями существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Это явление носит название симбиоза.

Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями бобовые растения обогащают почву азотом, способствуя повышению урожая.

Распространение в природе

Микроорганизмы распространены повсеместно. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жёсткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. Все живые существа постоянно взаимодействуют с микроорганизмами, являясь часто не только их хранилищами, но и распространителями. Микроорганизмы — аборигены нашей планеты, активно осваивающие самые невероятные природные субстраты.

Микрофлора почвы

Количество бактерий в почве чрезвычайно велико — сотни миллионов и миллиардов особей в 1 грамме. В почве их значительно больше, чем в воде и воздухе. Общее количество бактерий в почвах меняется. Количество бактерий зависит от типа почв, их состояния, глубины расположения слоёв.

На поверхности почвенных частиц микроорганизмы располагаются небольшими микроколониями (по 20-100 клеток в каждой). Часто они развиваются в толщах сгустков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комочков.

Микрофлора почвы очень разнообразна. Здесь встречаются разные физиологические группы бактерий: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. среди них есть аэробы и анаэробы, споровые и не споровые формы. Микрофлора — один из факторов образования почв.

Областью развития микроорганизмов в почве является зона, примыкающая к корням живых растений. Её называют ризосферой, а совокупность микроорганизмов, содержащихся в ней, — ризосферной микрофлорой.

Микрофлора водоёмов

Вода — природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде, наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоёмы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается.

Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл., а загрязнённая — 100-300 тыс. и более. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют плёнку. В этой плёнке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. В иле больше спороносных форм, в то время как в воде преобладают неспороносные.

По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но встречаются и специфические формы. Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды.

Микрофлора воздуха

Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнённостью пылью и др. каждая пылинка является носителем микроорганизмов. Больше всего бактерий в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух сельской местности чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам.

Микрофлора организма человека

Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные (палочки столбняка, газовой гангрены и др.). Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками — прекрасная среда для развития микроорганизмов.

Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нём гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, т.е. благоприятной для микробов. В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд. бактерий, т.е. больше особей, чем людей на земном шаре.

Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой (мозг, сердце, печень, мочевой пузырь и др.), обычно свободны от микробов. В эти органы микробы попадают только во время болезни.

Бактерии в круговороте веществ

Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным. Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разного типа. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химического превращения элементов, осуществляемого другими группами.

Круговорот азота

Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в снабжении необходимыми формами азота различных по пищевым потребностям организмов биосферы. Свыше 90% общей фиксации азота обусловлено метаболической активностью определённых бактерий.

Круговорот углерода

Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической активности разнообразных микроорганизмов. Многие аэробные бактерии осуществляют полное окисление органических веществ. В аэробных условиях органические соединения первоначально расщепляются путём сбраживания, а органические конечные продукты брожения окисляются далее в результате анаэробного дыхания, если имеются неорганические акцепторы водорода (нитрат, сульфат или СО2).

Круговорот серы

Для живых организмов сера доступна в основном в форме растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы.

Круговорот железа

В некоторых водоёмах с пресной водой содержатся в высоких концентрациях восстановленные соли железа. В таких местах развивается специфическая бактериальная микрофлора — железобактерии, окисляющие восстановленное железо. Они участвуют в образовании болотных железных руд и водных источников, богатых солями железа.

* * *

Бактерии являются самыми древними организмами, появившимися около 3,5 млрд. лет назад в архее. Около 2,5 млрд. лет они доминировали на Земле, формируя биосферу, участвовали в образовании кислородной атмосферы.

После появления многоклеточных организмов между ними и бактериями образовались многочисленные связи, включая преобразование органических веществ органотрофами, и разного рода симбиотические отношения, паразитизм, иногда внутриклеточный (риккетсии), и патогенез. Наличие бактерий и др. микроорганизмов в естественных местах обитания является важнейшим фактором, определяющим целостность экологии, систем. В экстремальных условиях, непригодных для существования других организмов, бактерии могут представлять единственную форму жизни.

Бактерии являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов (кроме вирусов). Полагают, что они — первые организмы, появившиеся на Земле.

Рассказ о бактериальной клетке

autor-100

Автор статей и главный редактор
Лисневич Наталья Николаевна
врач высшей категории, стаж более 30 лет, г. Калуга,
keon@mail.ru

Организм бактерии представлен одной единственной клеткой. Формы бактерий разнообразны. Строение бактерий отличается от строения клеток животных и растений.

В клетке отсутствует ядро, митохондрии и пластиды. Носитель наследственной информации ДНК, расположена в центре клетки в свернутом виде. Микроорганизмы, которые не имеют настоящего ядра, относятся к прокариотам. Все бактерии — прокариоты.

Предполагается, что на земле существует свыше миллиона видов этих удивительных организмов. К настоящему времени описано около 10 тыс. видов.

Бактериальная клетка имеет стенку, цитоплазматическую мембрану, цитоплазму с включениями и нуклеотид. Из дополнительных структур некоторые клетки имеют жгутики, пили (механизм для слипания и удержания на поверхности) и капсулу. При неблагоприятных условиях некоторые бактериальные клетки способны образовывать споры. Средний размер бактерий 0,5-5 мкм.

Внешнее строение бактерий

бактериальная клетка - строение

Рис. 1. Строение бактериальной клетки.

Клеточная стенка

  • Клеточная стенка бактериальной клетки является для нее защитой и опорой. Она придает микроорганизму свою, специфическую форму.
  • Клеточная стенка проницаема. Через нее проходят питательные вещества внутрь и продукты обмена (метаболизма) наружу.
  • Некоторые виды бактерий вырабатывают специальную слизь, которая напоминает капсулу, предохраняющую их от высыхания.
  • У некоторых клеток имеются жгутики (один или несколько) или ворсинки, которые помогают им передвигаться.
  • У бактериальных клеток, которые при окрашивании по Граму приобретают розовую окраску (грамотрицательные), клеточная стенка более тонкая, многослойная. Ферменты, благодаря которым происходит расщепление питательных веществ, выделяются наружу.
  • У бактерий, которые при окрашивании по Граму приобретают фиолетовую окраску (грамположительные), клеточная стенка толстая. Питательные вещества, которые поступают в клетку, расщепляются в периплазматическом пространстве (пространство между клеточной стенкой и мембраной цитоплазмы) гидролитическими ферментами.
  • На поверхности клеточной стенки имеются многочисленные рецепторы. К ним прикрепляются убийцы клеток — фаги, колицины и химические соединения.
  • Липопротеиды стенки у некоторых видов бактерий являются антигенами, которые называются токсинами.
  • При длительном лечении антибиотиками и по ряду других причин некоторые клетки теряют оболочку, но сохраняют способность к размножению. Они приобретают округлую форму — L-форму и могут длительно сохраняться в организме человека (кокки или палочки туберкулеза). Нестабильные L-формы обладают способностью принимать первоначальный вид (реверсия).

строение бактериальной стенки грамположительных и грамотрицательных

Рис. 2. На фото строение бактериальной стенки грамотрицательных бактерий (слева) и грамположительных (справа).

Капсула

При неблагоприятных условиях внешней среды бактерии образуют капсулу. Микрокапсула плотно прилегает к стенке. Ее можно увидеть только в электронном микроскопе. Макрокапсулу часто образуют патогенные микробы (пневмококки). У клебсиеллы пневмонии макрокапсула обнаруживаются всегда.

пневмококк

Рис. 3. На фото пневмококк. Стрелками указана капсула (электронограмма ультратонкого среза).

Капсулоподобная оболочка

Капсулоподобная оболочка представляет собой образование, непрочно связанное с клеточной стенкой. Благодаря бактериальным ферментам капсулоподобная оболочка покрывается углеводами (экзополисахаридами) внешней среды, благодаря чему обеспечивается слипание бактерий с разными поверхностями, даже совершенно гладкими.

Например, стрептококки, попадая в организм человека, способны слипаться с зубами и сердечными клапанами.

Функции капсулы многообразны:

  • защита от агрессивных условий внешней среды,
  • обеспечение адгезии (слипанию) с клетками человека,
  • обладая антигенными свойствами, капсула оказывает токсический эффект при внедрении в живой организм.

стрептококки способны вызывать кариес

Рис. 4. Стрептококки способны слипаться с эмалью зубов и вместе с другими микробами являются причиной кариеса.

поражение митрального клапана при ревматизме

Рис. 5. На фото поражение митрального клапана при ревматизме. Причина — стрептококки.

Жгутики

  • У некоторых бактериальных клеток имеются жгутики (один или несколько) или ворсинки, которые помогают передвигаться. В составе жгутиков находится сократительный белок флагелин.
  • Количество жгутиков может быть разным — один, пучок жгутиков, жгутики на разных концах клетки или по всей поверхности.
  • Движение (беспорядочное или вращательное) осуществляется в результате вращательного движения жгутиков.
  • Антигенные свойства жгутиков оказывают токсический эффект при заболевании.
  • Бактерии, не имеющие жгутиков, покрываясь слизью, способны скользить. У водных бактерий содержатся вакуоли в количестве 40 — 60, наполненные азотом.

Они обеспечивают погружение и всплытие. В почве бактериальная клетка передвигается по почвенным каналам.

жгутик бактерий

Рис. 6. Схема прикрепления и работы жгутика.

разные типы жгутиковых микробов

Рис. 7. На фото разные типы жгутиковых микробов.

типы жгутиковых микробов

Рис. 8. На фото разные типы жгутиковых микробов.

Пили

  • Пили (ворсинки, фимбрии) покрывают поверхность бактериальных клеток. Ворсинка представляет собой винтообразно скрученную тонкую полую нить белковой природы.
  • Пили общего типа обеспечивают адгезию (слипание) с клетками хозяина. Их количество огромно и составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч. С момента прикрепления начинается любой инфекционный процесс.
  • Половые пили способствуют переносу генетического материала от донора реципиенту. Их количество от 1 до 4-х на одну клетку.

кишечная палочка

Рис. 9. На фото кишечная палочка. Видны жгутики и пили. Фото сделано при помощи туннельного микроскопа (СТМ).

многочисленные пили у кокков

Рис. 10. На фото видны многочисленные пили (фимбрии) у кокков.

бактериальная клетка с фимбриями

Рис. 11. На фото бактериальная клетка с фимбриями.

Цитоплазматическая мембрана

  • Цитоплазматическая мембрана располагается под клеточной стенкой и представляет собой липопротеин (до 30% липидов и до 70% протеинов).
  • У разных бактериальных клеток разный липидный состав мембран.
  • Мембранные белки выполняют множество функций. Функциональные белки представляют собой ферменты, благодаря которым на цитоплазматической мембране происходит синтез разных ее компонентов и др.
  • Цитоплазматическая мембрана состоит из 3-х слоев. Двойной фосфолипидный слой пронизан глобулинами, которые обеспечивают транспорт веществ в бактериальную клетку. При нарушении ее работы клетка погибает.
  • Цитоплазматическая мембрана принимает участие в спорообразовании.

строение клетки бактерий

Рис. 12. На фото отчетливо видна тонкая клеточная стенка (КС), цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) и нуклеотид в центре (бактерия Neisseria catarrhalis).

к содержанию ↑

Внутреннее строение бактерий

строение бактериальной клетки

Рис. 13. На фото строение бактериальной клетки. Строение клетки бактерии отличается от строения клеток животных и растений — в клетке отсутствует ядро, митохондрии и пластиды.

Цитоплазма

Цитоплазма на 75% состоит из воды, остальные 25% приходится на минеральные соединения, белки, РНК и ДНК. Цитоплазма всегда густая и неподвижная. В ней содержатся ферменты, некоторые пигменты, сахара, аминокислоты, запас питательных веществ, рибосомы, мезосомы, гранулы и всевозможные другие включения. В центре клетки концентрируется вещество, которое несет наследственную информацию — нуклеоид.

Гранулы

Гранулы состоят из соединений, которые являются источником энергии и углерода.

Мезосомы

Мезосомы — производные клетки. Имеют разную форму — концентрические мембраны, пузырьки, трубочки, петли и др. Мезосомы имеют связь с нуклеоидом. Участие в делении клетки и спорообразовании — их основное предназначение.

Нуклеоид

Нуклеоид является аналогом ядра. Он расположен в центре клетки. В нем локализована ДНК — носитель наследственной информации в свернутом виде. Раскрученная ДНК достигает в длину 1 мм. Ядерное вещество бактериальной клетки не имеет мембраны, ядрышка и набора хромосом, не делится митозом. Перед делением нуклеотид удваивается. Во время деления число нуклеотидов увеличивается до 4-х.

срез бактериальной клетки

Рис. 14. На фото срез бактериальной клетки. В центральной части виден нуклеотид.

Плазмиды

Плазмиды представляют собой автономные молекулы, свернутые в кольцо, двунитевой ДНК. Их масса значительно меньше массы нуклеотида. Несмотря на то, что в ДНК плазмид закодирована наследственная информация, они не являются жизненно важными и необходимыми для бактериальной клетки.

бактериальная плазмида

Рис. 15. На фото бактериальная плазмида. Фото сделано с помощью электронного микроскопа.

Рибосомы

Рибосомы бактериальной клетки участвуют в синтезе белка из аминокислот. Рибосомы бактериальных клеток не объединены в эндоплазматическую сеть, как у клеток, имеющих ядро. Именно рибосомы часто становятся «мишенью» для многих антибактериальных препаратов.

Включения

Включения — продукты метаболизма ядерных и безъядерных клеток. Представляют собой запас питательных веществ: гликоген, крахмал, сера, полифосфат (валютин) и др. Включения часто при окраске приобретают иной вид, чем цвет красителя. По валютину можно диагностировать дифтерийную палочку.

к содержанию ↑

Формы бактерий

Форма бактериальной клетки и ее размер имеет большое значение при их идентификации (распознании). Самые распространенные формы — шаровидная, палочковидная и извитая.

основные формы бактерий

Таблица 1. Основные формы бактерий.

Шаровидные бактерии

Шаровидные бактерии называют кокками (от греческого coccus — зерно). Располагаются по одному, по двое (диплококки), пакетами, цепочками и как гроздья винограда. Данное расположение зависит от способа деления клетки. Самые вредные микробы — стафилококки и стрептококки.

микрококки

Рис. 16. На фото микрококки. Бактерии круглые, гладкие, имеют белую, желтую и красную окраску. В природе микрококки распространены повсеместно. Живут в разных полостях человеческого организма.

 бактерии диплококки

Рис. 17. На фото бактерии диплококки — Streptococcus pneumoniae.

бактерии сарцины

Рис. 18. На фото бактерии сарцины. Кокковидные бактерии соединяются в пакеты.

бактерии стрептококки

Рис. 19. На фото бактерии стрептококки (от греческого «стрептос» — цепочка).

Располагаются цепочками. Являются возбудителями целого ряда заболеваний.

 бактерии «золотистые» стафилококки

Рис. 20. На фото бактерии «золотистые» стафилококки. Располагаются, как «гроздья винограда». Скопления имеют золотистую окраску. Являются возбудителями целого ряда заболеваний.

Палочковидные бактерии

Палочковидные бактерии, образующие споры, называются бациллами. Они имеют цилиндрическую форму. Самым ярким представителем этой группы является бацилла сибирской язвы. К бациллам относятся чумные и гемофильные палочки. Концы палочковидных бактерий могут быть заострены, закруглены, обрублены, расширены или расщеплены. Форма самих палочек может быть правильной и неправильной. Они могут располагаться по одной, по две или образовывать цепочки. Некоторые бациллы называют коккобациллами, так как они имеют округлую форму. Но, все же, их длина превышает ширину.

Диплобациллы — сдвоенные палочки. Сибиреязвенные палочки образовывают длинные нити (цепочки).

Образование спор изменяет форму бацилл. В центре бацилл споры образуются у маслянокислых бактериях, придавая им вид веретена. У столбнячных палочек — на концах бацилл, придавая им вид барабанных палочек.

бактериальная клетка палочковидной формы

Рис. 21. На фото бактериальная клетка палочковидной формы. Видны множественные жгутики. Фото сделано с помощью электронного микроскопа. Негатив.

бактерии палочковидной формы

Рис. 22. На фото бактерии палочковидной формы, образующие цепочки (сибиреязвенные палочки).

 палочковидная бактерия рода протей

Рис. 23. На фото клетка бактерии палочковидной формы рода протей.

маслянокислые бациллы

Рис. 24. У маслянокислых бацилл споры образуются в центре, придавая им вид веретена. У столбнячных палочек — на концах, придавая им вид барабанных палочек.

Извитые бактерии

Не более одного оборота имеют изгиб клетки холерных вибрионов. Несколько (два, три и более) — кампилобактерии. Спирохеты имеют своеобразный вид, который отображен в их названии — «спира» — изгиб и «хатэ» — грива. Лептоспиры («лептос» — узкий и «спера» — извилина) представляют собой длинные нити с тесно расположенными завитками. Бактерии напоминают извитую спираль.

холерный вибрион

Рис. 25. На фото холерный вибрион.

бактерии спирохеты

Рис. 26. На фото бактерии спирохеты. Они имеют своеобразный вид, который отображен в их названии — «спира» — изгиб и «хатэ» — грива.

бактериальная клетка спиралеподобной формы

Рис. 27. На фото бактериальная клетка спиралеподобной формы — возбудитель «болезни укуса крыс».

бактерии лептоспиры

Рис. 28. На фото бактерии лептоспиры — возбудители многих заболеваний.

бактерии лептоспиры

Рис. 29. На фото бактерии лептоспиры — возбудители многих заболеваний.

Булавовидные

Булавовидную форму имеют коринебактерии — возбудители дифтерии и листериоза. Такую форму бактерии придает расположение метахроматических зерен на ее полюсах.

коринебактерии

Рис. 30. На фото коринебактерии.

Подробно о бактерияx читай в статьях:

«Рост и размножение бактерий»,

«Споры и спорообразование в жизни бактерий»,

«Как питаются и дышат бактерии? Зачем бактериям ферменты и пигменты?».

Бактерии живут на планете Земля более 3,5 млрд. лет. За это время они многому научились и ко многому приспособились. Суммарная масса бактерий огромна. Она составляет около 500 миллиардов тонн. Бактерии освоили практически все известные биохимические процессы. Формы бактерий разнообразны. Строение бактерий за миллионы лет достаточно усложнилось, но и сегодня они считаются наиболее просто устроенными одноклеточными организмами.

Отказ от ответственности: Этот материал не предназначен для обеспечения диагностики,
лечения или медицинских советов. Информация предоставлена только в информационных целях.
Пожалуйста, проконсультируйтесь с врачом о любых медицинских и связанных со здоровьем диагнозах и методах лечения.
Данная информация не должна рассматриваться в качестве замены консультации с врачом.

Статьи раздела «Бактерии»

Самое популярное

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ?

Подпишитесь на нашу рассылку!

Учебно-воспитательные цели урока:

1. Обучающие:

  • сформировать представление о двух уровнях клеточной организации:
    прокариотической и эукариотической;
  • раскрыть особенности строения прокариотической клетки;

2. Развивающие:

  • развивать умение выбирать правильный ответ в работе с тестами;
  • анализировать;
  • эмоционально откликаться на полученную информацию.

3. Воспитательные:

  • способствовать формированию научных представлений о развитии и
    взаимосвязи природных явлений.

Методы: словесные, частично-поисковые.

Методические приемы: рассказ учителя; беседа на повторение опорных
понятий из курса биологии; работа с таблицей; организация индивидуальной работы
учащихся с тестами.

Тип урока: вводный, комбинированный.

Обязательный минимум содержания: прокариоты, эукариоты, автотрофы,
гетеротрофы.

Оборудование:

  • демонстрационный материал: таблицы «Строение прокариотической
    клетки», «Формы бактериальных клеток»;
  • раздаточный материал: карточки с тестами для индивидуальной
    работы учащихся.

Учебник: Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сонин В.И., Захарова Е.Т. Общая
биология 10 класс. М.: «Дрофа»,2009.

План урока:

  1. Два уровня клеточной организации: прокариотический и эукариотический.
  2. Среды обитания и условия существования бактерий.
  3. Размеры бактериальной клетки.
  4. Формы бактериальных клеток.
  5. Организация метаболизма у прокариот.
  6. Строение цитоплазмы бактериальной клетки.
  7. Генетический аппарат бактерий.

Ход урока

I. Организационный момент.

  1. Приветствие.
  2. Отметка отсутствующих.
  3. Объявление плана урока, целей и задач урока.

II. Проверка знаний по теме «Нуклеиновые кислоты».

Письменный опрос учащихся при помощи разноуровневых тестов.

На «3» – задания уровня «А» (по 1 баллу за правильно выполненное задание),
необходимо выполнить 4-6 заданий и набрать 4-6 баллов.

На «4» – задания уровня «А» и «В» (2 балла за правильно выполненное задание),
необходимо набрать 7-8 баллов.

На «5» – задания уровня «А» и «В», необходимо набрать 9-10 баллов.

А1. Мономеры нуклеиновых кислот:

1 – аминокислоты.
2 – нуклеотиды.
3 – глицерин и жирные кислоты.
4 – простые углеводы.

А2. Функция молекул ДНК в клетке:

1 – хранение и передача наследственной информации.
2 – запасающая.
3 – энергетическая.
4 – структурная.

А3. Функция РНК в клетке:

1 – запасающая.
2 – энергетическая.
3 – участие в биосинтезе белка.
4 – сократительная.

А4. Молекула ДНК в отличие от РНК имеет вид:

1 – клеверного листа.
2 – клубка.
3 – одиночной спирали.
4 – двойной спирали.

А5. Нуклеотиду А комплементарен нуклеотид.

1 – А.
2 – Т.
3 – Г.
4 – Ц.

А6. Процесс удвоения молекулы ДНК называют:

1 – редупликацией.
2 – комплиментарностью.
3 – транскрипцией.
4 – трансляцией __________.

В1. Какие структурные компоненты входят в состав нуклеотидов молекулы ДНК?

А – азотистое основание: А, Т, Г, Ц.
Б – разнообразные аминокислоты.
В – липопротеины.
Г – углевод дезоксирибоза.
Д – азотная кислота.
Е – фосфорная кислота.

Ответ: __________________. (Запишите соответствующие буквы в алфавитном
порядке.)

В2. РНК присущи следующие признаки:

А – участвует в синтезе белка.
Б – чаще всего имеет одноцепочечное строение.
В – имеет в составе азотистое основание Тимин.
Г – не содержит фосфорной кислоты.
Д – содержит углевод рибоза.
Е – не содержится в рибосомах .

Ответ: __________________. (Запишите соответствующие буквы в алфавитном
порядке.)

III. Изучение новой темы.

1. Вступление.

Запись числа и темы урока на доске, проговаривание вслух, запись в рабочие
тетради учащимися.

2. Объявление целей и задач урока.

1) Два уровня клеточной организации: прокариотический и эукариотический.
(Рассказ учителя с элементами беседы.)

Все организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две группы:
прокариоты
(предъядерные) и эукариоты (ядерные). К прокариотам
относятся Архебактерии, Истинные Бактерии и Цианобактерии (Сине-зелёные).
Изучать особенности строения и жизнедеятельности прокариотической клетки мы
будем на примере Бактерий.

Интересная информация. Споры бактерий залетают на высоту 20 км.
Анаэробные бактерии проникают в земную кору на глубину свыше 3 км. Споры
некоторых бактерий сохраняют жизнеспособность при температуре – 253 С. В одном
грамме бактерий свыше 600 млрд. особей. Количество бактерий в одном грамме почвы
измеряются сотнями миллионов.

Вопрос к классу: Скажите, разве они не достойны изучения?

2) Среды обитания и условия существования прокариот.

Прокариоты распространены повсеместно в мире: в воде, в почве, воздухе,
пищевых продуктах. Они населяют также крайне неблагоприятные жизненные
пространства (ледники, горячие источники), что указывает на высокую степень
приспособленности прокариотических организмов. По своим физиологическим
свойствам бактерии очень разнообразны. Они могут жить только в аэробных, или
только в анаэробных условиях, или в тех и других.

Вспомнить термины: «аэробы»
«анаэробы».

3) Размеры бактериальной клетки.

Размеры бактериальной клетки достаточно малы и колеблются от 1 до 10-15 мкм,
поэтому бактерии также называют микроорганизмами, а науку, изучающую их –
микробиология.

Запись нового термина «микробиология» в словарь (без
определения).

4) Формы бактериальных клеток.

По форме бактериальные клетки делят на шаровидные (кокки), палочковидные
(бациллы), спиралевидные (спириллы) и изогнутые в форме запятой, или подковы
(вибрионы). Показать на таблице.

5) Организация метаболизма у прокариот.

Большинство бактерий гетеротрофы: паразиты или сапрофиты. Хотя некоторые
питаются автотрофно (пурпурные бактерии), или в процессе хемосинтеза
(образование органических веществ за счёт использования энергии, получаемой при
окислении неорганических соединений :аммиак, сероводород и т.д.).

Запись
термина «хемосинтез» в словарь (без определения).

6) Строение бактериальной клетки.

Клетки бактерий организованы достаточно примитивно.

Вопрос к классу: На что это может указывать? (На древнее
происхождение.)

Ферменты рассеяны в цитоплазме, мало внутренних мембран, поверх клеточной
мембраны – клеточная стенка (часто покрытая слизью). В отличие от клеток
эукариот в прокариотической клетке отсутствуют многие органоиды.

Указать на таблицу «строение прокариотической клетки».

Вопросы к классу:

  1. Что называют органоидами? (Постоянные компоненты клетки.)
  2. А что такое включения? приведите примеры. (Вещества, присутствующие в
    клетке не постоянно и не в определённых количествах.)

7) Генетический аппарат бактерий.

В клетке прокариот нет ядра, ограниченного оболочкой. Его аналогом является
нуклеоид – ДНК-содержащая зона клетки прокариот. У бактерий ДНК не соединена с
белками и сосредоточена в одной хромосоме, которая имеет форму кольца.

Запись
в словарь термина «нуклеоид» (без определения).

IV. Закрепление изученного материала.

А теперь откройте, пожалуйста, учебник:

1) Прочитайте текст на странице 138.

2) Внимательно изучите рисунок 5.1. «Строение прокариотической клетки» на
странице 137, затем сравните его с рисунком строения животной клетки из таблицы
на доске (в это время учитель в столбик пишет на доске термины:

  • хлоропласты;
  • рибосомы-митохондрии;
  • центриоли;
  • ДНК;
  • аппарат Гольджи;
  • мезосома;
  • цитоплазматическая мембрана.

Задание:

  1. Выберите из предложенных терминов
    (записанных на доске) не относящиеся к строению клетки бактерий.
  2. Какие термины вам встречаются впервые?

Дать понятие «мезосома» – впячивание наружной цитоплазматической мембраны (энергетическая функция)

Дать понятие «тилакоид» – стопки мембран, в которых осуществляется
фотосинтез.

Запись словарных слов «мезосома» и «тилакоид» в словарь (без определений).

V. Итог урока.

Акцентирование внимания учащихся на достижении целей урока.

Выводы урока:

  1. Все клеточные организмы делятся на прокариоты и эукариоты.
  2. К прокариотам относятся бактерии.
  3. В клетках прокариот нет ядра, наследственный материал расположен свободно
    в цитоплазме.
  4. Отсутствуют многие органоиды, присущие клеткам эукариот.

VI. Объявление оценок.

VII. Запись домашнего задания, разъяснение.

Читать страницы 136 – 138, по желанию, подготовить сообщение о роли бактерий в природе и жизни человека.

Использованная литература:

  1. Батуев А. С., Гуленкова М. А., Еленевский А. Г. Большой справочник для
    школьников и поступающих в вузы. М.: «Дрофа», 1999.
  2. Беляев Д.К., Воронцов Н.Н., Дымшиц Г.М.и др. Общая биология 10-11 кл.
    М.: Просвещение, 2000.
  3. Брем З., Мейнке И. Биология. Справочник школьника и студента. М.:
    «Дрофа», 1999.
  4. Единый государственный экзамен. Биология. Контрольные измерительные
    материалы 2005-2006. М.: «Просвещение», 2006. Под редакцией Калиновой Г. С.
  5. Захаров В. Б., Цибулевский А. Ю. Уроки общей биологии в 9 классе.
    Методическое пособие. М.: «Просвещение», 2001.
  6. Зверев И.Д., Мягкова А.Н.Общая методика преподавания биологии. М.:
    Просвещение, 1985.
  7. Иванова Т. В. Тесты. Биология (6-11 классы). М:«Астрель», 1999.
  8. Кулев А. В. Общая биология 11 класс. Поурочное планирование. С-Пб.:
    «Паритет», 2001.
  9. Реймерс Н.Ф. Краткий словарь биологических терминов. М.:
    Просвещение, 1995.
  10. Чайка Т. И. Биология 10 класс. Поурочные планы по
    учебнику В. Б.Захарова, С. Г. Мамонтова, Н. И. Сонина. Волгоград: «Учитель»,
    2006.

На следующий день после ликвидации «Мемориала»*, ранее признанного властями иностранным агентом, Верховный суд реабилитировал Романа Малиновского, агента двойного — царской охранки и революционеров, а то и тройного, если иметь в виду использование Ленина и ленинцев разведотделами германского и австрийского генштабов. Малиновского расстреляли 5 ноября 1918 года после краткого судебного процесса прямо в Кремле.

Логику разнонаправленных будто бы решений одного учреждения так сразу не понять, хотя она, безусловно, присутствует, вполне железная. И два этих события, свершившись почти одновременно, зафиксировали — хоть задача суда и не в том — время. Специфику момента. Сейчас не о формальной стороне дела, не о правовой, не о политической, а о человеческой.

В конце концов, сам Малиновский, когда вернулся в Россию на смерть — хотя мог остаться за границей (быть может, его ввели в заблуждение насчет гарантий неприкосновенности) — и предстал перед ревтрибуналом, говорил, что хочет не оправдаться, а чтобы на его дело взглянули с психологической стороны. И начинал рассказ о себе с детских травм, со своего сиротства. Его защитник Матвей Оцеп говорил о службе революционеров (отнюдь не одного Малиновского — массово!) в охранке как «особом народном явлении» и о главном мотиве провокаторства — страхе, еще тогда обозначив это дело как «задачу будущего объективного историка и психолога».

Так что о сугубо человеческом. «Мемориал», как бы кто к нему ни относился, — твердыня, это признано: четкие базовые принципы и следование им. Малиновский, лидер большевистской фракции в Думе и агент охранки, глашатай Ленина, объявленный иудой, — человек, не стойкий ни в чем, распадающийся на множество личностей: «Я сам себе противоречу, раздваиваюсь и согласен, чтобы меня расстреляли!» (цитирую по Виктору Сержу).

О Малиновском написано много; недавно в России издана книга немецкого историка Евы И. Фляйшхауэр «Русская революция. Ленин и Людендорф (1905–1917)» (2017, пер. 2020). В ней, конечно, не только о Малиновском, его истерических рыданиях, «духовной проказе, духовном сифилисе» — о всей большевистской секте Ленина, это дает картину провокаторства и двойных-тройных игр с участием иностранных разведок во всей полноте. Убедительно показано, что работа Малиновского на охранку не составляла для Ленина тайны с самого начала — и он взял его под личную защиту, он его и продвигал. Не хочу сказать, что Малиновского не следовало реабилитировать — конечно, следовало (расстреляли его, судя по всему, лишь за то, что он слишком много знал о связях Ленина с правительствами Германии и Австрии); я разговаривал с юристом, подавшим это заявление, и до судебного заседания, и после его выигрыша и вполне поддерживаю его усилия; речь не об этом.

Верховный суд не размечает нам столбовую дорогу, он следует за нами и указывает, кто мы и где мы.

«Мемориал» по праву олицетворяет собой национальную память о прошлом веке, личную память и личный счет миллионов.

Вынесенное решение, да еще и сопровожденное вот такой, попавшей в анналы речью прокурора Жафярова, — предательство этой памяти, самих себя. Упертый «Мемориал» сегодня выглядит абсолютно чужеродным, инопланетным, а мечущийся, всех на своем пути предававший Малиновский — вполне понятным, объяснимым, своим. И решение о его реабилитации на фоне того, что состоялось накануне, кажется утверждением предательства нормой.

Сам факт этих двух решений выглядит как контрольное взвешивание нас, тут и сейчас живущих: где сегодня люди с твердым гражданским и нравственным стержнем? Чтобы да — это да, нет — это нет? Разумеется, уникумы есть, но погоду сегодня заказывают не они, а люди, не умеющие определяться ни в чем, формулировать позицию и ее держаться, отвечать за нее, отказывать, принимающие и то и это: пусть цветут все цветы, все, что есть, — хорошо.

Гвозди из нынешних людей не делать, так может, и к лучшему — куда нам столько гвоздей?

Это, конечно, не только о России. Даже не столько. Но штука в том, что Запад в новых реалиях обжился, там системы сдержек-противовесов, а в России еще полно цельных личностей, непоколебимых в своих убеждениях и иллюзиях, и эти люди, конечно, выигрывают и удерживают власть, используя ни в чем не твердых. И у используемых нет никакого шанса на перемены — если только их не начнут использовать откуда-то взявшиеся другие цельные личности.

Рассказ о бактериальной клетке

Агент Малиновский производил впечатление искреннего человека, и, похоже, он не знал, где он более настоящий, в какой своей ипостаси. Люди, врущие нам, тоже утверждают, что они искренне верят в то, что говорят и делают. А потом они переходят на противоположные позиции и снова искренне врут — наверное, у каждого перед глазами полно примеров, есть и общие для страны. И ничего. Может, это уже психиатрия? Можно ли на основании того, что мы знаем о Малиновском, предполагать диагноз, диссоциативное расстройство идентичности?

Психологи и психиатры, к кому я обратился с этим вопросом, ответили отрицательно (с определенными оговорками). Другой вопрос: а нет ли диагноза в современном состоянии умов, ни в чем не твердых, в состоянии общества, где есть лишь нескончаемый поток информации и мнений и бесконечно расщепляющиеся личности? Всегда так было? Каковы пределы нормы? Ответы: «К психиатрии как таковой, к отношениям между психическим здоровьем и нездоровьем это не относится. Это все норма, а вопросы этики, морали и нравственности в сферу психиатрии не входят. При этом разные непростые, противоречивые времена, когда революции, войны и т.п. обнаруживают в человеческой природе, в проявлениях людей много интересного, о чем вы и говорите. Других людей у меня для вас нет… Но это и есть норма. Знаете же про эксперимент С. Милгрэма?» И еще: «Читали Лидию Осипову, «Дневник коллаборантки»? Удивитесь. Это была массовая тема».

Да, это было всегда. Все же мимикрия — условие выживания, а не постоянно разинутая пасть. И только мыши могут бегать в клетке медведя свободно, ничего нового. Хотя есть разница между психологической задавленностью, боязнью открытости, держанием носа по ветру и — доносительством, провокаторством, ощущением себя над всеми.

Понятно, что это сильно зависит от гнета извне. И разные были периоды в клетке — при Брежневе все же этого страха и перевернутого поведения было меньше. Уж не говорю о Горбачеве. И твердость позиции, убежденность, стойкость, следование идеалам еще совсем недавно все же были одобряемы, сейчас пейзаж заполнен какими-то топями с невысокими деревцами и болотными цветами всевозможного окраса, и теперь это норма.

Понятно одно: двойная, тройная жизнь чревата большими психологическими проблемами и бедами. Бремя раздвоенности обязательно даст уродливые плоды.

Серж (Кибальчич) писал, что, например, в 1912 году в революционных организациях Москвы, которые отнюдь не были массовыми, насчитывалось 55 агентов-провокаторов, из них 17 эсеров, 20 социал-демократов (большевиков и меньшевиков), 3 анархиста, 11 студентов, несколько либералов. И, подчеркивая массовость явления, приводил свой разговор с Горьким: тот требовал сохранять жизнь провокаторам, они представлялись ему обладателями уникального социального и психологического опыта. «Эти люди — что-то вроде чудовищ, которых надо оставить для изучения».

Похоже, самое время изучать. В последнем слове перед трибуналом в Кремле 103 года назад Малиновский сказал: «Я прекрасно понимаю, что прощение неприемлемо для меня; может быть, лет через сто и будет возможно, но не теперь».

* Признан Минюстом РФ иноагентом, ликвидирован.

  • Рассказ о белом тигре
  • Рассказ о березе геннадий снегирев
  • Рассказ о белгороде на английском языке с переводом
  • Рассказ о белом и черном море
  • Рассказ носова федина задача читать