Строение бактерий
Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточная оболочка бактерий существенно отличается от клеточной оболочки растений и грибов. Ядра, отделённого от цитоплазмы мембраной, в бактериальной клетке нет. Ядерное вещество у бактерий расположено в цитоплазме (рис. 22). Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Некоторые бактерии имеют один или несколько жгутиков. Подвижные бактерии передвигаются при помощи жгутиков или за счёт волнообразных сокращений.
Форма бактерий разнообразна: опи могут иметь вид прямых или изогнутых палочек, шариков, спиралей. Очень часто бактерии образуют скопления в виде длинных изогнутых цепочек, групп и плёнок (рис. 23).
Большинство бактерий бесцветно. Только некоторые из них окрашены в пурпурный или зелёный цвет.
Распространение бактерий
Бактерии встречаются почти повсеместно. Они живут во льдах Антарктиды при температуре -83 °С и в горячих источниках, температура которых достигает +85… +90 °С. Бактерии многочисленны и разнообразны в почве, водоёмах, на поверхности скал и глубоко под землёй, на предметах обихода, в кормах и продуктах питания, в организмах растений, животных и человека.
Условия жизни бактерий также разнообразны. Одним из них необходим кислород, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.
При недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры цитоплазма бактериальной клетки, сжимаясь, отходит от материнской оболочки. Затем эта цитоплазма округляется и образует на своей поверхности новую, более плотную оболочку. Такую бактериальную клетку называют спорой (от греч. спора — семя).
Споры бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях, некоторые из пих переносят нагревание до +140 °С и охлаждение до -253 °С. Они выдерживают высушивание, не погибают при кипячении, замораживании. Споры легко разносятся ветром, водой и т. д. Их много в воздухе и почве. В почве споры бактерий могут сохраняться 20—30 и более лет. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнедеятельной бактерией.
|
Споры бактерий — это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях. |
Размножение бактерий
Бактерии размножаются делением материнской клетки на две дочерние (рис. 25). При благоприятных условиях у многих видов бактерий деление может происходить через каждые 20—30 мин. При такой скорости размножения потомство одной бактерии за пять суток способно образовать массу, которой можно было бы заполнить все моря и океаны.
К счастью, в природе этого не происходит, так как бактерии служат пищей для других организмов, быстро погибают, в отличие от своих спор, под действием солнечных лучей, при высушивании, недостатке пищи, нагревании свыше 65 °С, под действием дезинфицирующих веществ и т. д.
Новые понятия
Бактерии гниения. Почвенные бактерии. Болезнетворные бактерии
Ответьте на вопросы
1. Какое строение имеет бактериальная клетка?
2. В чём значение бактерий в природе?
3. Какие болезни, вызываемые бактериями, вам известны?
4. С чем связано широкое распространение бактерий на нашей планете?
Выполните задания
1. Выскажите критические суждения о бактериях как вредных организмах.
2
Предложите меры предосторожности при общении с инфекционными больными
ПОДУМАЙТЕ!
Почему без деятельности бактерий жизнь на Земле была бы невозможна?
Роль бактерий в природе и жизни человека
Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе, так как они разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и т. п. Некоторые бактерии способны к фотосинтезу, хотя большинство использует готовые органические вещества. Питаясь этими веществами, бактерии гниения превращают их в перегной. Они своеобразные санитары планеты.
Почвенные бактерии превращают перегной в минеральные вещества, которые поглощаются из почвы корнями растений.
Человек использует бактерии в хозяйственной деятельности: при производстве кисломолочных продуктов, сыров, уксуса, вина, закваске овощей. Они применяются при производстве антибиотиков, витаминов и других важных для человека веществ.
Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотфиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни бобовых растений, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков. Поэтому их называют клубеньковыми (рис. 24). Они обогащают почву азотом, улучшая её плодородие.
Болезнетворные бактерии, попадая в организм человека, отравляют его продуктами своей жизнедеятельности. Это становится причиной развития таких заболеваний, как тиф, холера, чума, дифтерия, столбняк, сифилис, туберкулёз, ангина, менингит, кариес зубов и др.
Для уничтожения бактерий в помещении, где находился больной, проводят дезинфекцию, т. е. опрыскивание или окуривапие химическими веществами, вызывающими гибель бактерий. Для предупреждения некоторых заразных заболеваний применяют предохранительные прививки.
В настоящее время для предупреждения болезней, вызываемых бактериями, проводят специальные мероприятия. Установлен строгий врачебный контроль над источниками воды и пищевыми продуктами. На водопроводных станциях воду очищают в специальных отстойниках, пропускают её через фильтры, хлорируют, озонируют.
Признаки отравления продуктами, в которых размножилась бактерия — возбудитель ботулизма, могут проявиться через 12— 24 ч после их потребления. Её яд в первую очередь действует на нервную систему и мускулатуру, вызывая потерю голоса и сознания, нарушения зрения, процессов пищеварения и дыхания. Если своевременно человеку не ввести особую сыворотку и препараты, поглощающие ядовитые вещества, может наступить смерть. Чтобы полностью избавиться от бактерий в пищевых продуктах, предназначенных для длительного хранения, осуществляют их стерилизацию. Стерилизация (от лат. стерилис — бесплодный) — процесс полного уничтожения микроорганизмов и их спор. Распространённый метод стерилизации — действие высоких температур (+100 °С и выше). Для стерилизации также используют ультрафиолетовые лучи, ультразвук, определённые химические вещества и т. д.
§11. Строение и жизнедеятельность бактерий
Вопросы в начале параграфа
2. Какое строение имеет растительная клетка?
Растительная клетка состоит из оболочки, под которой располагается мембрана, и цитоплазмы, в которой находятся ядро с ядрышком, вакуоли с клеточным соком и пластиды (хлоропласты)
Вопросы в конце параграфа
1. Какое строение имеет бактериальная клетка?
Бактериальные клетки имеют плотную оболочку, благодаря которой сохраняют постоянную форму. Ядерное вещество у большинства бактерий распределено в цитоплазме. Оформленного ядра, отделенного от цитоплазмы ядерной оболочкой, в бактериальной клетке нет.
В зависимости от формы клетки бактерии различают: шарообразные кокки, палочковидные бациллы, изогнутые в виде запятой вибрионы, спиралевидные спириллы.
2. Чем отличается бактериальная клетка от растительной?
Оболочка бактериальной клетки очень плотная, сохраняющая стабильную форму, а оболочка растительной клетки мягкая и может менять форму.
Состав оболочки бактериальной клетки и оболочки растительной клетки отличается.
Ядерное вещество бактериальной клетки распределено в цитоплазме, нет оформленного ядра, как у растительной клетки.
3. Какие бактерии называют сапрофитами, а какие — паразитами?
Сапрофитами называют бактерии, получающие органические вещества из отмерших организмов или выделений живых организмов.
Паразиты питаются органическими веществами живых организмов.
4. Как бактерии размножаются?
Размножаются бактерии делением одной клетки на две. При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий может происходить через каждые 20—30 мин.
5. Что происходит с бактериями при наступлении неблагоприятных условий?
Под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65—100 °С, под действием дезинфицирующих веществ и пр. бактерии погибают.
Но у некоторых видов бактерий образуются особые клетки — споры, с помощью которых они могут размножаться. В неблагоприятных условиях цитоплазма бактериальной клетки, сжимаясь, отходит от материнской оболочки, округляется и образует внутри неё на своей поверхности новую, более плотную оболочку. Споры некоторых бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях. Они выдерживают высушивание, жару и мороз, не сразу погибают даже в кипящей воде.
Подумайте
Чем можно объяснить широкое распространение бактерий на нашей планете?
Широкое распространение бактерий на нашей планете объясняется их большим многообразием, способностью приспосабливаться в разных условиях. Они живут во льдах Антарктиды при температуре -83 °С и в горячих источниках, температура которых достигает +85—90 °С. К тому же при благоприятных условиях бактерии быстро размножаются, деление клеток бактерий может происходить через каждые 20—30 мин. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно было бы заполнить все моря и океаны.
Задания
Картофельная палочка (Bacillus mesentericus) — спороносная бактерия.
Имеет вид тонкой палочки размером 0,5-0,6 х 3-10 мк, часто образующей длинные нити.
Сенная палочка (Bacillus subtilis) имеет вид бесцветной прямой палочки, размером примерно 0,7 мкм в толщину и 2—8 мкм в длину.
Bacillus subtilis может размножаться делением и спорами.
