Болезнетворные бактерии значение в природе

Бактерии составляют большую область прокариотических микроорганизмов.

Бактерии в природе

Данные живые организмы одними из первых появились на нашей планете. Распространены они повсеместно. Бактерии обитают на дне водоёмов, в почве, могут выдерживать как низкие, так и высокие температуры.

Значение этих организмов в природе неоспоримо. Именно бактерии обеспечивают круговорот веществ в природе, который является основополагающим жизни на Земле. Органические соединения под их воздействием изменяются и распадаются на неорганические вещества.

Почвообразовательные процессы обеспечивают почвенные микроорганизмы. Остатки растений и животных распадаются и преобразуются на гумус и перегной только благодаря бактериям.

В водной среде представителей данного царства используют для очищения водоёмов, а также сточных вод. Благодаря своей жизнедеятельности бактерии из опасных органических веществ делают безопасные неорганические.

Рис. 1. Роль бактерий в природе.

Бактерии паразиты — Бактерии в организме человека, и их взаимодействие

Последнее обновление – 22 января 2018 в 23:24

Время на чтение: 3 мин

Бактерии – самые древние микроорганизмы, живущие и окружающие нас повсюду.

Как правило, большинство из них одноклеточные организмы. Бактерия представляет собой клетку, в которой отсутствует ядро. Вместо него находится ядерное вещество, находящееся в распыленном состоянии. Форму бактерии могут иметь любые. Клетка одета в плотную оболочку, которая служит ей защитой и опорой. Внутри у нее цитоплазма. Вот и все то, из чего состоит простая бактерия.

Некоторые другие виды имеют специальные жгутики для передвижения, особое внутреннее строение. Они встречаются по всему земному шару, даже есть отдельные виды бактерий, которые прожили миллионы лет в вечной мерзлоте. Жизненные условия для них разнообразны. Они могут жить и в воздухе, и в воде, в живых организмах и особенно их много в почве.

Из общего курса школьной биологии известно, что они делятся на полезные и бактерии паразиты, автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы питаются самостоятельно, они образовывают питательные вещества для своего существования, а гетеротрофы могут питаться лишь готовыми органическими веществами, которые либо кто-то уже сделал, либо самостоятельно паразитируя чужой организм.

Виды бактерий и их жизнедеятельность

К гетеротрофным микробам относят бактерии – сапрофиты (они получают полезные для себя вещества, которые берут из мертвого органического материала), симбионты (живут вместе с другими организмами и дают им какую – либо пользу), бактерии – паразиты (живут за счет чужого организма).

Роль бактерий, которые входят в класс полезных, особенно для человека, известна своим благотворным действием на организм. Примеры таких бактерий как лактобактерии. Они борются с различными видами вирусов, инфекций, улучшают общее состояние организма и повышают настроение человека.

Такие микроорганизмы мы пытаемся увеличить в нашем организме, занося их употреблением молочных продуктов. В то время как паразитирующий вид бактерий приводит нас в ужас, в панику. К сожалению, таких видов множество.

Помимо того, что они ведут паразитический образ своей жизни, питаются за счет своего донора, так еще могут вызывать различные заболевания.

Бактерии паразиты — Бактерии в организме человека, и их взаимодействие

Однако, стоит учитывать этот факт, что некоторые паразиты и вирусы положительно влияют на наш организм и помогают бороться уже с существующими проблемами в теле человека. Тут можно в качестве примера сказать о применении пиявок в медицине, виротерапии, занесении вирусов для лечения инфекций, вакцинации.

Организм человека для представителей такой группы является благотворной средой для размножения и хорошего проживания. Такие бактерии проникают в чужой организм через трещины, поры и существуют за счет другого организма. Они выносливы и приспосабливаются к любой среде обитания, даже к бескислородной.

Возможная профилактика паразитов в организме человека

С самого детства человека учат после улицы, посещения туалета и прочих заведений, как можно быстрее мыть руки с моющим средством. И это не спроста. Всем известная дизентерийная палочка может служить и являться причиной такой инфекции как дизентерия, вызывающая кровавый понос.

Читайте также:  Особенности синегнойной инфекции и методы ее лечения

Как не странно, название всем известной и страшной болезни, как заболевания туберкулез, возбудителем которого является палочка Коха, а уже переохлаждение организма – это вторичные симптомы.

Сальмонеллез и брюшной тиф не менее страшны для человека

Для профилактики выше указанных заболеваний, люди проводят вакцинации – незначительное внесение микроба – паразита в организм, вызывающий ту или иную болезнь, для укрепления иммунитета против потенциально возможной болезни в организме человека.

Необходимо обрабатывать продукты питания, особенно купленные в ларьках, пастеризовать молочные продукты, почаще мыть руки, общая гигиена тела и своевременная уборка жилищного помещения. Ведь в пыли, которая садится в доме на шкафы, мягкую мебель, ковры, содержится паразиты, вызывающие сальмонеллез.

Но еще стоит учитывать, что паразитов разносят другие организмы, к примеру как клещ энцефалита, голубь – туберкулез, рожу, токсоплазмозоз, а корова – бычий цепень.

Инфекционный период той или иной болезни длится по разному, поэтому не всегда удается найти первопричину, которая послужила недугу, поэтому лучше придерживаться профилактике заболеваний.

Хоть роль бактерий и бактерий паразитов в природе разнообразна, но она необходима для существования всех ниш жизни.

Картирование кожи

До недавнего времени знания о кожной микрофлоре могли быть получены только в результате искусственного культивирования микроорганизмов, несмотря на то, что не более 1% таких бактерий вообще поддаются культивированию. Однако применение современных молекулярно-биологических методов существенно расширило возможности исследователей. Гены малой субъединицы рибосомы (16S рРНК) имеются у всех прокариотических клеток, и при этом содержат видоспецифичные вариабельные участки. Использовании техники ПЦР (полимеразой цепной реакции) позволяет амплифицировать такие гены в пробирке и получать информацию о видовом составе исследуемой микробной популяции. Подобная методика недавно позволила получить важную информацию о высокой гетерогенности микрофлоры, собранной из мазков в области запястья [5]. В данном исследовании также было показано, что видовой состав микрофлоры не является постоянным для каждого из волонтеров и может быстро изменяться в течение короткого промежутка времени. Однако используя только образцы с поверхности кожи, невозможно детально изучить распределение микроорганизмов в её более глубоких слоях. Поэтому необходимо применять дополнительные проникающие методики и анализировать соскрёбы и материалы инвазивной биопсии (рис. 1), которая, впрочем, имеет ограничения, поскольку такой метод может оставлять кожные дефекты, и поэтому применим только на малозаметных участках кожи испытуемых добровольцев. В целом, использование подобного комплексного подхода, сочетающего медицинские и молекулярно-биологические подходы, позволяет проводить картирование кожной микрофлоры не только на различных участках поверхности эпидермиса, но и в глубине нижележащих слоев.

Рисунок 1. Многообразие бактерий на разной глубине кожи. Слева: На срезе кожи показаны области, из которых получают образцы микрофлоры для генетического анализа: 1 — мазок с поверхности, 2 — соскрёб верхнего слоя эпидермиса, 3 — инвазивная биопсия. Справа: Диаграмма Венна, иллюстрирующая видовые перекрывания популяций бактерий, полученных из образцов разных типов. Видно, что из 113 видов, общими для всех областей являются 36. Это соответствует 97.2% от всей полученной бактериальной ДНК.

[4]

Особенности микроорганизмов

Микроорганизмы — многочисленная и разнообразная группа самых мелких живых существ планеты, занимающих низшие ступени эволюции. Микроорганизмы относятся к трем типам организации живого:

– доклеточные формы: вирусы, плазмиды, прионы;

– прокариоты: сине-зеленые водоросли, архебактерии, эубактерии, спирохеты, актиномицеты, риккетсии, хламидии, микоплазмы;

– эукариоты: микроскопические животные (в т. ч. простейшие), растения, грибы.

Общие черты микроорганизмов и других организмов:

1. Состоят из тех же элементов, что и другие организмы.

2. Имеют в структуре те же соединения (белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты).

3. Имеют те же механизмы обеспечения энергией и биохимические процессы.

Отличительные особенности микроорганизмов:

1. Малые размеры. Диаметр большинства бактерий не превышает тысячной доли миллиметра. Эта величина — микрометр (микрон), или 10-3, — «аршин» микробиолога. Ультраструктуры бактерий измеряются в нанометрах: 1нм = 10-3мкм = 10-6м. Размеры мелких цианобактерий, дрожжей и простейших нахо­дятся в пределах 10 мкм. Размеры вирусов — 25–450 нм.

2. Относительная простота строения.

3. Повсеместное распространениево всех средах обитания и огромная численность популяций (до 1012–1014).

4. Превосходство биомассы микроорганизмов над биомассой животных и растений.Микроорганизмы — самая значительная и самая разнообразная часть организмов, населяющих биосферу Земли.

Читайте также:  Бактерии в горле вызывающие кашель

5. Высокие темпы размножения (в большинстве случаев — одна генерация до 20 минут).

6. Высокая скорость адаптации к среде:

а) синтез индуцибельных ферментов.У высших растений и животных измене­ния обмена веществ жестко ограничены имеющимся на­бором ферментов, в процессе индивидуального развития состав фер­ментов у них меняется незначительно. Для имеющих малые размеры бактерий необходима высокая способ­ность к адаптации.

Особенности микроорганизмов

В клетке микрококка найдется ме­сто только для нескольких сотен тысяч белковых молекул. Поэтому не­нужные в данное время ферменты не могут содержаться про запас. Индуцибельные ферменты, служащие для переработки питательных веществ, синтезируются только тогда, когда соответствующее вещество по­является вблизи клетки.

Такие ферменты могут состав­лять до 10 % общего белка в клетке.

б) быстрое формирование устойчивости к антибиотикам.

7. Активность и пластичность метаболизма.Большое отношение поверхности к объему приводит к интенсивному взаимодействию с внешней средой; с этим связан очень быстрый обмен веществамимежду средой и клеткой многих микроорганизмов.

У микроорганизмов наблюдается значительное разнообразие способов питания, получения энергии и путей обмена веществ, широкий спектр конечных продуктов метаболизма.

Некоторые бактерии способны утилизировать такие вещества, как аммиак, соединения железа, серы, сурьмы.

Некоторые бактерии (как и растения) производят органические вещества с помощью солнечных лучей, но кислород бактерии при фотосинтезе не выделяют (в отличие от растений).

8. Генетическое разнообразие, выработанные эволюцией сложные, совершенные и высокие темпы изменчивости, быстрое формирование лекарственной устойчивости.

9. Микроорганизмы в природе ключевой элемент круговорота веществ и энергии.

Микроорганизмы создали атмосферу, осуществляют круговорот веществ и энергии в природе, расщепляют органические соединения, способствуют плодородию почв, образованию нефти и каменного угля, выветриванию горных пород. Без микроорганизмов жизнь в ее современных формах была бы невозможна.

Микроорганизмы испытывают воздействие разнообразных природных и антропогенных факторов, что, с учетом их короткого срока жизни и высокой скорости размножения, способствует их быстрому эволюционированию.

10. Роль микроорганизмов в жизни человека.

микрофлора является одним из факторов естественного иммунитета, обеспечивая антагонизм по отношению к патогенным микроорганизмам.

С помощью микроорганизмов осуществляются важные производственные процессы: получение многих пищевых продуктов (простокваша, кефир, сыр, кумыс, квашеные пищевые продукты, вино, пиво, хлеб), производство антибиотиков, гормонов, витаминов, органических кислот, ферментов, спиртов, выделка кож.

Промышленное использование анаэробов особенно выгодно, так как при выращивании анаэробов воздух в ферментеры подавать не нужно, производственный процесс облегчается, а стоимость продуктов ферментации значительно удешевляется по сравнению с аналогичными аэробными процессами.

Отрицательная. Патогенные микроорганизмы, а иногда и условно-патогенные, вызывают заболевания у человека. Различные виды бактерий вызывают порчу сельскохозяйственных и пищевых продуктов.

В основном безвредны

Бактерии попадают на кухню с едой, водой и, конечно же, с людьми. Их самый важный источник – сырое мясо. Команда доктора Флореза посмотрела на Campylobacter, которые обитают в мясе птицы и могут вызвать тяжелое пищевое отравление. Ученые нашли её в разных местах на кухне, которые теоретически не могли иметь прямого контакта с мясом, например, на микроволновой печи и ручках верхнего шкафа. Опасные разновидности сальмонелл, клостридий и эшерихий также присутствовали на полках в холодильнике, на дверях шкафа, на стенах и на плите, хотя, к счастью, в незначительных количествах.

В свою очередь, команда доктора Гилберта во время домашнего исследования обнаружила патогенный штамм энтеробактера. Впервые бактерия появилась на руках одного из членов семьи, затем она была обнаружена на кухонном столе, а затем на руках другого человека. Acinetobacter baumannii также был обнаружен на кухонном столе, что могло вызвать инфекции мочевыводящих путей, пневмонию и менингит. Вполне возможно, что каждый из нас ежедневно контактирует с такими опасными бактериями в собственном доме.

Так почему же мы не больны? Похоже, что иммунная система способна справиться с такими микробами. Только когда она ослаблена, например, под воздействием хронического заболевания, может развиться опасная инфекция. Так что не стоит фанатично чистить и дезинфицировать весь дом – тем более, что бактерии быстро восстановятся. Кроме того, не исключено, что некоторые из этих микробов оказывают положительное влияние на наше здоровье.

Читайте также:  Грипп без температуры: возможно ли такое? Симптомы и лечение болезни

Жгутики

У многих бактерий имеются органы движения в виде очень тонких и длинных нитей, называемых жгутиками. В обычных микроскопических препаратах рассмотреть жгутики не удается ввиду их ничтожного размера. Только с помощью специальных методов окраски удается выявить их наличие. С помощью ультрамикроскопа жгутики можно наблюдать и у живых бактерий.

Бактерии, снабженные жгутиками, обладают подвижностью. Одноклеточные микроорганизмы, лишенные жгутиков – неподвижны.

Жгутики представляют собой хлыстовидные структуры, выступающие из бактериальной клеточной стенки и ответственные за подвижность бактерий (т. е. движение). Расположение жгутиков вокруг бактериальной клетки уникально для наблюдаемых видов.

Особенность бактерий также в том, что они имеют неодинаковые количества жгутиков и различаются по характеру расположения жгутиков:

Жгутики
  • монотрихиальные – имеющие один полярный жгутик;
  • лофотрихиалъные – с пучком жгутиков на конце;
  • одиночный жгутик – на каждом из двух противоположных полюсов
  • перитрихиальные – вся поверхность клетки покрыта жгутиками.

Бактериальный жгутик состоит из трех основных компонентов: хлыстовидной нити, двигательного комплекса и соединяющего их крючка. Нить имеет приблизительно 20 нм в диаметре и состоит из нескольких протофиламентов, каждый из которых состоит из тысяч субъединиц жгутиков.

Таково значение, строение и особенности бактерий являющихся самой древней группой одноклеточных микроорганизмов из ныне существующих на Земле.

Бактерии: что это такое, где находятся и как устроены. Польза и вред бактерий

Кроме привычного нам с вами мира людей, существует такой мир, который нельзя увидеть невооруженным глазом, — мир бактерий. С этих микроорганизмов началась жизнь на планете Земля. Сейчас им отведен целый домен в биологической систематике.

Бактерии — это микроорганизмы, состоящие всего из одной клетки. В некоторых случаях клетки, поделившись, не разделяются друг с другом. Тогда образуются пары (диплококки), цепочки (стрептококки) или целые группы кокков (сарцины). Их размеры составляют несколько микрометров.

Формы бактерий

Для бактерий характерны многие формы: округлые (кокки), палочковидные (бациллы), спиралевидные (спириллы), в виде запятой (вибрионы).

Где обитают бактерии

Так как бактерии легко адаптируются к условиям окружающей среды, они распространены практически везде. Почва, поверхности, абсолютно все водоемы, радиоактивные отходы, горячие или кислые источники, воздух — трудно найти место, свободное от этих микроорганизмов. Например, в одном грамме почвы находится около 40 миллионов бактерий.

Кроме внешней среды, бактерии еще находятся и внутри живых организмов — это бактерии-паразиты и бактерии-симбионты.

Существует наука, посвященная изучению этих микроорганизмов, — бактериология. До сих пор не описано большинство бактерий, а некоторых из них выращивают в лабораториях для исследований.

Бактерии: что это такое, где находятся и как устроены. Польза и вред бактерий

Строение клетки бактерий

В отличие от клеток всех живых организмов, клетки бактерий устроены намного проще. Снаружи бактерия окружена клеточной стенкой, которая придает ей форму.

Некоторые виды имеют клеточную стенку, покрытую специальным полужидким материалом, образующим капсулу. Она помогает клетке не высыхать, предохраняет её от механических повреждений и позволяет прикрепляться к различным поверхностям.

После клеточной стенки располагается мембрана, которая помогает бактерии удерживать питательные вещества, воспринимать сигналы из внешней среды, а также защищает от неблагоприятных условий.

Некоторые бактерии неподвижны и могут переноситься потоками воздуха. Другие же имеют специальные жгутики, которые позволяют им довольно быстро передвигаться. Может быть как один жгутик, так и целый пучок этих маленьких нитей, благодаря которым микроорганизмы могут развивать скорость от 1,6 до 12 мм/мин.

Внутри бактериальной клетки находится вязкая прозрачная субстанция — цитоплазма, в которой располагаются питательные вещества и некоторые включения, необходимые для жизни бактерий.

Бактериальные клетки — это единственные клетки, которые лишены ядра. В связи с этим бактерий относят к безъядерным организмам, или прокариотам. Все живые организмы, включая человека, имеют ядро в каждой клетке, поэтому их называют ядерными, или эукариотами.

Ядро клетки в нашей жизни играет большую роль, ведь именно там заключен наш генетический материал. Но это не значит, что у микроорганизмов нет наследственного материала. В центре каждой бактерии содержится вещество, которое несет в себе наследственную информацию, — нуклеоид. Он заменяет ядро.