Царство Бактерий. Формы, виды, значение

В нескольких заданиях ЕГЭ по биологии вам могут встретиться бактерии и все что с ними связано, поэтому внимательно изучайте приведенную ниже информацию (она представлена в удобной для усвоения и запоминания форме, что делает возможным сдать ЕГЭ по биологии на максимальный балл). Поехали!

Бактерии – прокариоты (безъядерные) были открыты Антони Ван Левенгуком. Рассмотрим строение клетки бактерий.

С внешней стороны клетка окружена слизистой капсулой, препятствующей ее повреждению, выполняющей барьерную и защитную функцию. Далее идет клеточная стенка, выполняющая барьерную функцию от механических повреждений и давления жидкости изнутри (осмотического давления). Клеточная стенка состоит из муреина – гетерополимера, образованного углеводами и белками. Клеточная стенка окружает клеточную мембрану, выполняющую транспортную функцию питательных веществ и изолирующую функцию содержимого клетки. Мембрана мезосомы – впячивание мембраны, на которой находятся дыхательные ферменты (аналоги митохондрий) и фотосинтетические  мембранные углубления – содержат пигменты (бактериохлорофилы и бактериопурпурин).

Внутренние строение клетки содержит рибосомы, нуклеоид с кольцевой ДНК. Нуклеоид – это плотный участок цитоплазмы в котором находится кольцевая ДНК. Снаружи от оболочки клетки могут быть нитевидные структуры –жгутики, обеспечивающие движение клетки во внешней среде.

Форма бактерий

1. Кокки (или сферические бактерии). Подразделяются на диплококки – расположенные парами бактерии, микрококки – расположенные по отдельности клетки, стафилококки- колонии бактерий, напоминающую по форме виноградную гроздь. Стрептококки – клетки круглой формы расположенные в форме цепочки.
2. Палочковидные подразделяются на вибрионы (к примеру возбудителем холеры является холерный вибрион) имеют вид немного изогнутой палочки, хламидии – внутриклеточные кокковые грамотрицательные бактерии, микоплазмы – бактерии небольшой формы, не имеющие клеточной стенки. Являются возбудителем инфекции микоплазмоза. Риккетсии – грамотрицательные палочковидные бактерии, паразитарные бактерии, обитающие в организме членистоногих.  Актиномицеты – нитевидные палочковидные грамположительные бактерии.
3. Спириллы – спиралевидные бактерии с видом штопорообразно извитых клеток.

Современная классификация форм бактерий (1984 год. Моррей)

Царство Бактерий (Дробянки)

1. Грамположительные (микроорганизмы окрашиваемые способом Грама в фиолетовый цвет) К грамположительным бактериям относятся стафилококки и стрептококки. Это достаточно опасные по своим свойствам. Сибирская язва- столбнячная инфекция – это все грамположительные бактерии. Основное их отличие – толщина защитного слоя клетки.
2. Грамотрицательные бактерии (не окрашиваются характерными красителями) обладают более тонкой клеточной стенкой, но крайне тяжело поддаются лечению и действию антибиотиков. К ним относятся возбудители венерических заболеваний, респираторных, менингита.
3. Архебактерии – безъядерные одноклеточные организмы. Считаются прародителями истинных бактерий и вирусов. К ним относятся метанообразующие бактерии, серобактерии. Не паразитарные особи.
4. Микоплазмы – бактерии не имеющие клеточной стенки. В наличии только цитоплазматическая мембрана, обладают поломорфизмом. Являются возбудителем микоплазмоза – легкой формы атипичной пневмонии.

Подвижность бактерий

Выделяют подвижные и неподвижные формы. Неподвижные формы используют так называемое пассивное передвижение (ветром, водой), подвижные формы (передвижение с помощью жгутиков – в них находится сократительный белок – флагелин. Движения называются таксисами.)

Размножение

1. Бесполое (бинарное деление). При размножении на твердых питательных средах образуются колонии определенных форм и цвета (генетически однородный материал, практически клон). Используются в диагностике заболеваний.
2. Половое размножение проходит в форме конъюгации – редуцированного полового процесса, при котором передача наследственной информации происходит при непосредственном контакте двух особей.

Бактерии подразделяются на доноров и реципиентов. Бактерии в процессе конъюгации соединяются особыми трубочками  – пилями. При этом количество ДНК увеличивается в два раза и ее одноцепочечная копия отправляется через пили к от донорской бактерии к реципиенту. При этом происходит замещение или достраивание ДНК клетки-реципиента. За этот процесс отвечает F-фактор – специальная плазмида, которая обуславливает появление трубочек.  У бактерии образуется неполная зигота, так как кольцевой ДНК они не обмениваются.

Бактериостаз – прекращение роста и размножения при наступлении неблагоприятных условий (необязательное состояние у бактерий). Причины появления бактериостаза: понижение температуры, нехватка питательных веществ, накопление в питательной среде продуктов жизнедеятельности

Питание бактерий

Бактерии по способу питания подразделяются на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы делятся в свою очередь на фотосинтезирующих и хемосинтезирующих.

Фотосинтезирующие бактерии – питание происходит в результате процесса фотосинтеза. Кислород не выделяется ( бактерии пурпурные, сине-зеленые)

Хемосинтезирующие бактерии – процесс синтеза был открыт в 1887 году Виноградским. Заключается в том, что синтез органических веществ идет за счет энергии химических реакций (серобактерии, ферробактерии фосфорные бактерии). Энергия выделяется за счет перехода элемента из одной степени окисления в другую.

Гетеротрофный способ питания включает сапрофитный, паразитный и сапрофитно-паразитный.

 Сапрофиты – бактерии гниения и брожения – питаются мертвыми органическими веществами или выделениями живых существ (навозом, молоком, кровью). Это

Паразиты – болезнетворные или патогенные бактерии. Холерный вибрион, туберкулезная палочка.

Сапрофитно-паразитные бактерии во внешней среде представляют собой сапрофитов, а попадая в организм ведут себя как паразиты (столбнячная палочка, сибирская язва).

Дыхание бактерий

Аэробные (используют кислород)

Анаэробные (не используют кислород) подразделяются на факультативные, то есть могут жить в присутствии кислорода и облигатные (кислород является губительной средой).

Паразитические бактерии выделяют токсины:

Экзотоксины –действуют в очень малых дозах, выделяются живыми бактериями. Вызывают тяжелые поражения (гангрена, некроз). Признаки болезни проявляются через несколько часов (дифтерийная палочка, палочка ботулизма).

Эндотоксины действуют в больших дозах, выделяются после гибели бактерий. Признаки заболеваний проявляются через продолжительное время (инкубационный период)

Микрофлора почвы

1 грамм серой лесной почвы содержит около трех миллионов бактерий, а 1 грамм чернозема около трех миллиардов бактерий.

На глубине до пяти метров присутствуют полезные бактерии рода Ризобиум и бактерии гниения и брожения (санитары- почвообразователи). Но помимо полезных микроорганизмов тут обитают и опасные возбудители: споры сибирской язвы, палочки столбняка, ботулизма, кишечная палочка.

Микрофлора воды.

На 1 мл родниковой воды приходится около 100 бактерий, а на 1 мл стоячей – около 300 тысяч бактерий. В воде присутствуют серобактерии (превращают ядовитый сероводород в H2SO4) и опасные микроорганизмы – брюшнотифозная палочка, холерный вибрион, бруцеллез.

Микрофлора воздуха

1 кубический метр хвойного леса содержит 5 бактерий

1 метр кубический закрытых помещений – 300 тысяч бактерий.

В воздухе присутствуют возбудители дифтерии, туберкулеза, коклюша и многие другие.

Микрофлора человека

Каждый человек является носителем 1 миллиона бактерий. Больше всего их на открытых участках тела и в некоторых отделах желудочно-кишечного тракта. Организм выделяет защитные вещества, содержащие лизоцим –слезная жидкость, слюна, носовая слизь, ушная сера, желчь.

Двести шестьдесят тысяч бактерий образуют микрофлору толстого кишечника

Клостридиум  перфригин – вырабатывает ферменты, помогающие усваивать клетчатку. Ацидофильные бактерии – выделяю кислоту, которая регулирует численность бактерий брожения и гниения.

Остальные органы человека – стерильны.

Значение бактерий

В любом биоценозе бактерии составляют основу блока редуцентов[НС1] , минерализующих органические вещества. С помощью некоторых бактерий получают антибиотики, аминокислоты, спирты. Содержатся в молочнокислых продуктах. Участвуют в почвообразовании. Используются для приготовления кормов для животных. Есть большое пласт отрицательных воздейсвий6 болезнетворные бактерии – возбудители опасных заболеваний, бактерии уничтожающие продукты питания и строительные материалы.

Итак, мы с вами изучили царство Бактерий, а значит цепочка ЕГЭ по биологии бактерии нам теперь дастся легко, главное, повторяйте материал и выполняйте тренировочные задания.