Bakterier oftere. Sporer og spordannelse i livet til bakterier. Diagnose av bakterielle infeksjoner

Lesetid: 4 min

Helheten av bakterier som bor i menneskekroppen har et felles navn - mikrobiota. I en normal, sunn menneskelig mikroflora er det flere millioner bakterier. Hver av dem spiller en viktig rolle for normal funksjon av menneskekroppen.

I fravær av noen form for gunstige bakterier, begynner en person å bli syk, funksjonen til mage-tarmkanalen og luftveiene blir forstyrret. Nyttige bakterier for mennesker er konsentrert på huden, i tarmene og på slimhinnene i kroppen. Antall mikroorganismer reguleres av immunsystemet.

Normalt inneholder menneskekroppen både gunstig og patogen mikroflora. Bakterier kan være gunstige eller patogene.

Det er mange flere nyttige bakterier. De utgjør 99 % av det totale antallet mikroorganismer.

I denne situasjonen opprettholdes den nødvendige balansen.

Blant forskjellige typer bakterier som lever på menneskekroppen kan skilles:

• bifidobakterier;
• laktobaciller;
• enterokokker;
• coli.

Bifidobakterier

Denne typen mikroorganismer er den vanligste og er involvert i produksjonen av melkesyre og acetat. Det skaper et surt miljø, og nøytraliserer dermed de fleste patogene mikrober. Patogen flora slutter å utvikle seg og forårsaker prosesser med råtne og gjæring.

Bifidobakterier spiller en viktig rolle i livet til et barn, siden de er ansvarlige for tilstedeværelsen av en allergisk reaksjon på ethvert matprodukt. I tillegg har de en antioksidanteffekt og forhindrer utvikling av svulster.

Syntesen av vitamin C er ikke komplett uten deltakelse av bifidobakterier. I tillegg er det informasjon om at bifidobakterier bidrar til å absorbere vitamin D og B, som er nødvendig for at en person skal fungere normalt. Hvis det er en mangel på bifidobakterier, vil selv å ta syntetiske vitaminer fra denne gruppen ikke gi noen resultater.

Laktobaciller

Denne gruppen av mikroorganismer er også viktig for menneskers helse. Takket være deres interaksjon med andre innbyggere i tarmen, blokkeres veksten og utviklingen av patogene mikroorganismer og patogener av tarminfeksjoner undertrykkes.

Laktobaciller er involvert i dannelsen av melkesyre, lysosin og bakteriociner. Dette er til stor hjelp for immunsystemet. Hvis det er en mangel på disse bakteriene i tarmene, utvikler dysbiose seg veldig raskt.

Laktobaciller befolker ikke bare tarmene, men også slimhinnene. Så disse mikroorganismene er viktige for kvinners helse. De opprettholder surheten i det vaginale miljøet og forhindrer utviklingen av bakteriell vaginose.

Escherichia coli

Ikke alle typer E. coli er sykdomsfremkallende. De fleste av dem, tvert imot, utfører en beskyttende funksjon. Nytten til slekten E. coli ligger i syntesen av cocilin, som aktivt motstår hoveddelen av patogen mikroflora.

Disse bakteriene er nyttige for syntese av ulike grupper av vitaminer, folsyre og nikotinsyre. Deres rolle i helse bør ikke undervurderes. For eksempel er folsyre essensielt for produksjonen av røde blodlegemer og opprettholdelse av normale hemoglobinnivåer.

Enterokokker

Denne typen mikroorganismer koloniserer den menneskelige tarmen umiddelbart etter fødselen.

De hjelper til med å absorbere sukrose. De lever hovedsakelig i tynntarmen, og gir, i likhet med andre gunstige ikke-patogene bakterier, beskyttelse mot overdreven spredning av skadelige elementer. Samtidig anses enterokokker for å være relativt sikre bakterier.

Hvis de begynner å overskride tillatte grenser, utvikles ulike bakterielle sykdommer. Listen over sykdommer er veldig lang. Starter fra tarminfeksjoner, slutter med meningokokker.

Positive effekter av bakterier på kroppen

De gunstige egenskapene til ikke-patogene bakterier er svært forskjellige. Så lenge det er balanse mellom innbyggerne i tarmen og slimhinnene, fungerer menneskekroppen normalt.

De fleste bakterier er involvert i syntese og nedbrytning av vitaminer. Uten deres tilstedeværelse absorberes ikke B-vitaminer av tarmene, noe som fører til forstyrrelser i nervesystemet, hudsykdommer og redusert hemoglobin.

Hovedtyngden av ufordøyde matkomponenter som når tykktarmen brytes ned nøyaktig av bakterier. I tillegg sørger mikroorganismer for konstant vann-saltmetabolisme. Mer enn halvparten av all mikroflora er involvert i reguleringen av absorpsjonen av fettsyrer og hormoner.

Tarmmikrofloraen danner lokal immunitet. Det er her at hoveddelen av sykdomsfremkallende organismer blir ødelagt og den skadelige mikroben blokkeres.

Følgelig føler folk ikke oppblåsthet og flatulens. En økning i lymfocytter provoserer aktive fagocytter for å bekjempe fienden og stimulere produksjonen av immunglobulin A.

Fordelaktige ikke-patogene mikroorganismer har en positiv effekt på veggene i tynntarmen og tykktarmen. De opprettholder et konstant nivå av surhet der, stimulerer lymfeapparatet, epitelet blir motstandsdyktig mot forskjellige kreftfremkallende stoffer.

Tarmperistaltikk avhenger også i stor grad av hvilke mikroorganismer som er i den. Å undertrykke prosessene med forfall og gjæring er en av hovedoppgavene til bifidobakterier. Mange mikroorganismer utvikler seg i mange år i symbiose med patogene bakterier, og kontrollerer dem derved.

Biokjemiske reaksjoner som stadig oppstår med bakterier frigjør mye termisk energi, og opprettholder den generelle termiske balansen i kroppen. Mikroorganismer lever av ufordøyde rester.

Dysbakteriose

Dysbakteriose er en endring i den kvantitative og kvalitative sammensetningen av bakterier i menneskekroppen . I dette tilfellet dør gunstige organismer, og skadelige reproduserer seg aktivt.

Dysbakteriose påvirker ikke bare tarmene, men også slimhinnene (det kan være dysbiose i munnhulen, skjeden). Navnene som vil råde i analysene er: streptokokker, stafylokokker, mikrokokker.

Under normale forhold regulerer gunstige bakterier utviklingen av patogen mikroflora. Huden og luftveiene er vanligvis under pålitelig beskyttelse. Når balansen er forstyrret, opplever en person følgende symptomer: tarmgass, oppblåsthet, magesmerter, frustrasjon.

Senere kan vekttap, anemi og vitaminmangel begynne. Fra reproduksjonssystemet er det rikelig utslipp, ofte ledsaget av en ubehagelig lukt. Irritasjon, ruhet og sprekker vises på huden. Dysbakteriose er en bivirkning etter å ha tatt antibiotika.

Hvis du merker slike symptomer, bør du definitivt konsultere en lege, som vil foreskrive et sett med tiltak for å gjenopprette normal mikroflora. Dette krever ofte å ta probiotika.

Struktur

Bakterier er svært små levende organismer. De kan bare sees under et mikroskop med svært høy forstørrelse. Alle bakterier er encellede. Den indre strukturen til en bakteriecelle ligner ikke på plante- og dyreceller. De har verken en kjerne eller plastider. Atomstoff og pigmenter er tilstede, men i en "sprøytet" tilstand. Formen er variert.

Bakteriecellen er dekket med et spesielt tett skall - en cellevegg, som utfører beskyttende og støttende funksjoner, og gir også bakterien en permanent, karakteristisk form. Celleveggen til en bakterie ligner veggen til en plantecelle. Det er permeabelt: gjennom det passerer næringsstoffer fritt inn i cellen, og metabolske produkter kommer ut i miljøet. Ofte produserer bakterier et ekstra beskyttende lag med slim på toppen av celleveggen - en kapsel. Tykkelsen på kapselen kan være mange ganger større enn diameteren på selve cellen, men den kan også være veldig liten. Kapselen er ikke en essensiell del av cellen den dannes avhengig av forholdene som bakteriene befinner seg i. Det beskytter bakteriene mot å tørke ut.

På overflaten av noen bakterier er det lange flageller (en, to eller mange) eller korte tynne villi. Lengden på flagellene kan være mange ganger større enn størrelsen på bakteriekroppen. Bakterier beveger seg ved hjelp av flageller og villi.

Inne i bakteriecellen er det tett, ubevegelig cytoplasma. Den har en lagdelt struktur, det er ingen vakuoler, derfor er forskjellige proteiner (enzymer) og reservenæringsstoffer lokalisert i selve cytoplasmaet. Bakterieceller har ikke en kjerne. Et stoff som bærer arvelig informasjon er konsentrert i den sentrale delen av cellen deres. Bakterier - nukleinsyre - DNA. Men dette stoffet dannes ikke til en kjerne.

Den indre organisasjonen til en bakteriecelle er kompleks og har sine egne spesifikke egenskaper. Cytoplasmaet er skilt fra celleveggen av den cytoplasmatiske membranen. I cytoplasmaet er det et hovedstoff, eller matrise, ribosomer og et lite antall membranstrukturer som utfører en rekke funksjoner (analoger av mitokondrier, endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparat). Cytoplasmaet til bakterieceller inneholder ofte granuler av forskjellige former og størrelser. Granulene kan være sammensatt av forbindelser som tjener som en kilde til energi og karbon. Fettdråper finnes også i bakteriecellen.

Utdanningstvist

Sporer dannes inne i bakteriecellen. Under sporuleringsprosessen gjennomgår bakteriecellen en rekke biokjemiske prosesser. Mengden fritt vann i den avtar og den enzymatiske aktiviteten avtar. Dette sikrer sporenes motstand mot ugunstige miljøforhold (høy temperatur, høy saltkonsentrasjon, tørking osv.). Sporulering er karakteristisk for bare en liten gruppe bakterier. Sporer er et valgfritt stadium i livssyklusen til bakterier. Sporulering begynner bare med mangel på næringsstoffer eller akkumulering av metabolske produkter. Bakterier i form av sporer kan forbli i dvale i lang tid. Bakteriesporer tåler langvarig koking og svært lang frysing. Når gunstige forhold oppstår, spirer sporen og blir levedyktig. Bakteriesporer er en tilpasning til overlevelse under ugunstige forhold. Bakteriesporer tjener til å overleve ugunstige forhold. De er dannet fra det indre av celleinnholdet. Samtidig dannes et nytt, tettere skall rundt sporen. Sporer tåler svært lave temperaturer (opptil -273 ° C) og svært høye. Sporer blir ikke drept av kokende vann.

Ernæring

Mange bakterier har klorofyll og andre pigmenter. De utfører fotosyntese, som planter (cyanobakterier, lilla bakterier). Andre bakterier henter energi fra uorganiske stoffer - svovel, jernforbindelser og andre, men kilden til karbon, som ved fotosyntese, er karbondioksid.

Reproduksjon

Bakterier formerer seg ved å dele en celle i to. Etter å ha nådd en viss størrelse deler bakterien seg i to identiske bakterier. Så begynner hver av dem å mate, vokse, dele seg og så videre. Etter celleforlengelse dannes det gradvis en tverrgående skillevegg, og deretter skilles dattercellene; I mange bakterier, under visse forhold, etter deling, forblir celler koblet i karakteristiske grupper. I dette tilfellet, avhengig av retningen til delingsplanet og antall delinger, oppstår forskjellige former. Reproduksjon ved knoppskyting skjer som et unntak hos bakterier.

Under gunstige forhold skjer celledeling hos mange bakterier hvert 20.-30. minutt. Med så rask reproduksjon er avkommet til en bakterie på 5 dager i stand til å danne en masse som kan fylle alle hav og hav. En enkel beregning viser at 72 generasjoner (720.000.000.000.000.000.000 celler) kan dannes per dag. Hvis omregnet til vekt - 4720 tonn. Dette skjer imidlertid ikke i naturen, siden de fleste bakterier raskt dør under påvirkning av sollys, tørking, mangel på mat, oppvarming til 65-100ºC, som følge av kamp mellom arter, etc.

Bakteriens rolle i naturen. Distribusjon og økologi

Bakterier er fordelt overalt: i vannforekomster, luft, jord. Det er færre av dem i luften (men ikke på overfylte steder). I elvevann kan det være opptil 400 000 per 1 cm 3, og i jord - opptil 1 000 000 000 per 1 g Bakterier har forskjellige holdninger til oksygen: for noen er det nødvendig, for andre er det ødeleggende. For de fleste bakterier er temperaturer mellom +4 og +40 °C mest gunstige. Direkte sollys dreper mange bakterier.

Finnes i store mengder (antallet av deres arter når 2500), spiller bakterier en ekstremt viktig rolle i mange naturlige prosesser. Sammen med sopp og jordvirvelløse dyr deltar de i prosessene med nedbrytning av planterester (fallende blader, grener, etc.) til humus. Aktiviteten til saprofytiske bakterier fører til dannelse av mineralsalter, som absorberes av planterøtter. Nodulebakterier som lever i vevet til møllrøtter, samt noen frittlevende bakterier, har en bemerkelsesverdig evne til å assimilere atmosfærisk nitrogen, som er utilgjengelig for planter. Dermed deltar bakterier i syklusen av stoffer i naturen.

Jords mikroflora. Antall bakterier i jorda er ekstremt stort – hundrevis av millioner og milliarder av individer per gram. Det er mye flere av dem i jord enn i vann og luft. Det totale antallet bakterier i jorda endres. Antall bakterier avhenger av typen jord, deres tilstand og dybden på lagene. På overflaten av jordpartikler er mikroorganismer lokalisert i små mikrokolonier (20-100 celler hver). De utvikler seg ofte i tykkelsen av klumper av organisk materiale, på levende og døende planterøtter, i tynne kapillærer og inne i klumper. Jordens mikroflora er veldig mangfoldig. Her er det forskjellige fysiologiske grupper av bakterier: forråtningsbakterier, nitrifiserende bakterier, nitrogenfikserende bakterier, svovelbakterier osv. blant dem er det aerobe og anaerobe, spore- og ikke-sporeformer. Mikroflora er en av faktorene i jorddannelse. Området for utvikling av mikroorganismer i jorda er sonen ved siden av røttene til levende planter. Den kalles rhizosfæren, og totalen av mikroorganismer som finnes i den kalles rhizosfærens mikroflora.

Mikroflora av vannforekomster. Vann er et naturlig miljø hvor store mengder mikroorganismer utvikles. Hovedtyngden av dem kommer inn i vannet fra jorda. En faktor som bestemmer antall bakterier i vann og tilstedeværelsen av næringsstoffer i det. Det reneste vannet er fra artesiske brønner og kilder. Åpne reservoarer og elver er svært rike på bakterier. Det største antallet bakterier finnes i overflatelagene av vann, nærmere kysten. Når du beveger deg bort fra kysten og øker i dybden, reduseres antallet bakterier. Rent vann inneholder 100-200 bakterier per ml, og forurenset vann inneholder 100-300 tusen eller mer. Det er mange bakterier i bunnslammet, spesielt i overflatelaget, hvor bakteriene danner en film. Denne filmen inneholder mye svovel- og jernbakterier, som oksiderer hydrogensulfid til svovelsyre og dermed hindrer fisk i å dø. Det er flere sporebærende former i silt, mens ikke-sporebærende former dominerer i vann. Når det gjelder artssammensetning, er mikrofloraen til vann lik mikrofloraen i jord, men det er også spesifikke former. Ved å ødelegge diverse avfall som kommer i vannet, utfører mikroorganismer gradvis den såkalte biologiske rensingen av vann.

Luftmikroflora. Luftens mikroflora er mindre tallrik enn mikrofloraen i jord og vann. Bakterier stiger opp i luften med støv, kan forbli der en stund, og deretter slå seg ned på jordoverflaten og dø av mangel på næring eller under påvirkning av ultrafiolette stråler. Antall mikroorganismer i luften avhenger av geografisk sone, terreng, tid på året, støvforurensning osv. Hvert støvkorn er en bærer av mikroorganismer. De fleste bakterier er i luften over industribedrifter. Luften på landsbygda er renere. Den reneste luften er over skog, fjell og snødekte områder. De øvre luftlagene inneholder færre mikrober. Luftmikrofloraen inneholder mange pigmenterte og sporebærende bakterier, som er mer motstandsdyktige enn andre mot ultrafiolette stråler.

Mikroflora i menneskekroppen. Menneskekroppen, selv en helt sunn en, er alltid en bærer av mikroflora. Når menneskekroppen kommer i kontakt med luft og jord, setter seg ulike mikroorganismer, inkludert patogene (stivkrampebasiller, gass koldbrann, etc.), på klær og hud. De mest utsatte delene av menneskekroppen er forurenset. E. coli og stafylokokker finnes på hendene. Det er over 100 typer mikrober i munnhulen. Munnen, med sin temperatur, fuktighet og næringsrester, er et utmerket miljø for utvikling av mikroorganismer. Magen har en sur reaksjon, så flertallet av mikroorganismene i den dør. Med utgangspunkt i tynntarmen blir reaksjonen alkalisk, d.v.s. gunstig for mikrober. Mikrofloraen i tykktarmen er svært mangfoldig. Hver voksen skiller ut ca. 18 milliarder bakterier daglig i ekskrementer, dvs. flere individer enn mennesker på kloden. Indre organer som ikke er koblet til det ytre miljø (hjerne, hjerte, lever, blære osv.) er vanligvis fri for mikrober. Mikrober kommer bare inn i disse organene under sykdom.

Betydningen av bakterier i menneskelivet

Fermenteringsprosesser er av stor betydning; Dette er det som generelt kalles nedbryting av karbohydrater. Så, som et resultat av gjæring, blir melk til kefir og andre produkter; Ensilering av fôr er også gjæring. Fermentering skjer også i menneskets tarm. Uten passende bakterier (for eksempel E. coli) kan ikke tarmene fungere normalt. Råtning, som er nyttig i naturen, er ekstremt uønsket i hverdagen (for eksempel ødeleggelse av kjøttprodukter). Fermentering (for eksempel surmelk) er ikke alltid gunstig. For å forhindre at maten blir ødelagt, blir de saltet, tørket, hermetisert og oppbevart i kjøleskap. Dette reduserer aktiviteten til bakterier.

Patogene bakterier

Bakterie- en av de eldste organismene på jorden. Til tross for enkelheten i strukturen deres, lever de i alle mulige habitater. De fleste av dem finnes i jorda (opptil flere milliarder bakterieceller per 1 gram jord). Det er mange bakterier i luften, vannet, maten, inne i og på kroppen til levende organismer. Bakterier er funnet på steder der andre organismer ikke kan leve (på isbreer, i vulkaner).

Vanligvis er en bakterie en enkeltcelle (selv om det finnes koloniale former). Dessuten er denne cellen veldig liten (fra brøkdeler av en mikron til flere titalls mikron). Men hovedtrekket til en bakteriecelle er fraværet av en cellekjerne. Bakterier hører med andre ord til prokaryoter.

Bakterier er enten mobile eller immobile. Når det gjelder ikke-bevegelige former, utføres bevegelse ved hjelp av flageller. Det kan være flere av dem, eller det kan være bare én.

Celler av forskjellige typer bakterier kan variere sterkt i form. Det er sfæriske bakterier ( kokker), stavformet ( basiller), lik et komma ( vibrioer), krympet ( spiroketter, spirilla) og så videre.

Strukturen til en bakteriecelle

Mange bakterieceller har slimete kapsel. Den utfører en beskyttende funksjon. Spesielt beskytter det cellen mot å tørke ut.

Som planteceller har bakterieceller celleveggen. Men i motsetning til planter, dens struktur og kjemisk oppbygning noe annerledes. Celleveggen er bygd opp av lag med komplekse karbohydrater. Strukturen er slik at den tillater penetrering ulike stoffer inne i cellen.

Under celleveggen er cytoplasmatisk membrannEN.

Bakterier er klassifisert som prokaryoter fordi cellene deres ikke har en dannet kjerne. De har ikke kromosomer som er karakteristiske for eukaryote celler. Kromosomet inneholder ikke bare DNA, men også protein. Hos bakterier består kromosomet deres bare av DNA og er et sirkulært molekyl. Dette genetiske apparatet av bakterier kalles nukleoid. Nukleoiden er lokalisert direkte i cytoplasmaet, vanligvis i midten av cellen.

Bakterier har ikke ekte mitokondrier og en rekke andre cellulære organeller (Golgi-kompleks, endoplasmatisk retikulum). Deres funksjoner utføres ved invaginasjoner av cellens cytoplasmatiske membran. Slike invaginasjoner kalles mesosomer.

I cytoplasmaet er det ribosomer, samt diverse økologiske inkludering: proteiner, karbohydrater (glykogen), fett. Bakterieceller kan også inneholde ulike pigmenter. Avhengig av tilstedeværelsen eller fraværet av visse pigmenter, kan bakterier være fargeløse, grønne eller lilla.

Ernæring av bakterier

Bakterier oppsto ved begynnelsen av livet på jorden. Det var de som "oppdaget" forskjellige måter å spise på. Først senere, med komplikasjoner av organismer, dukket det opp to store riker: Planter og dyr. De skiller seg fra hverandre først og fremst i måten de mater på. Planter er autotrofer, og dyr er heterotrofer. Bakterier har begge typer næring.

Ernæring er måten en celle eller kropp får tak i de nødvendige organiske stoffene. De kan fås utenfra eller syntetiseres uavhengig av uorganiske stoffer.

Autotrofe bakterier

Autotrofe bakterier syntetiserer organiske stoffer fra uorganiske. Synteseprosessen krever energi. Avhengig av hvor autotrofe bakterier mottar denne energien fra, deles de inn i fotosyntetiske og kjemosyntetiske.

Fotosyntetiske bakterier bruke energien til solen, fange dens stråling. I dette ligner de på planter. Men mens planter frigjør oksygen under fotosyntesen, frigjør ikke de fleste fotosyntetiske bakterier det. Det vil si at bakteriell fotosyntese er anaerob. Også det grønne pigmentet til bakterier skiller seg fra det lignende pigmentet til planter og kalles bakterioklorofyll. Bakterier har ikke kloroplaster. For det meste lever fotosyntetiske bakterier i vannmasser (ferske og salt).

Kjemosyntetiske bakterier For å syntetisere organiske stoffer fra uorganiske, brukes energien til forskjellige kjemiske reaksjoner. Energi frigjøres ikke i alle reaksjoner, men kun i eksoterme. Noen av disse reaksjonene finner sted i bakterieceller. Så inn nitrifiserende bakterier oksidasjon av ammoniakk til nitritter og nitrater skjer. Jernbakterier oksider jernholdig jern til oksidjern. Hydrogenbakterier oksiderer hydrogenmolekyler.

Heterotrofe bakterier

Heterotrofe bakterier er ikke i stand til å syntetisere organiske stoffer fra uorganiske. Derfor er vi tvunget til å skaffe dem fra miljø.

Bakterier som lever av organiske rester av andre organismer (inkludert døde kropper) kalles saprofyttbakterier. De kalles ellers råtnende bakterier. Det er mange slike bakterier i jorda, hvor de bryter ned humus til uorganiske stoffer, som deretter brukes av planter. Melkesyrebakterier lever av sukker, og omdanner dem til melkesyre. Smørsyrebakterier bryter ned organiske syrer, karbohydrater og alkoholer til smørsyre.

Nodule bakterier lever i røttene til planter og lever av det organiske materialet til den levende planten. Imidlertid fikserer de nitrogen fra luften og gir det til planten. Det vil si i i dette tilfellet det er en symbiose. Andre heterotrofe symbiontbakterier lever i fordøyelsessystemet til dyr, og hjelper til med å fordøye mat.

Under respirasjonsprosessen ødelegges organiske stoffer og energi frigjøres. Denne energien blir deretter brukt på ulike vitale prosesser (for eksempel bevegelse).

En effektiv måte å få energi på er oksygenrespirasjon. Noen bakterier kan imidlertid få energi uten oksygen. Dermed er det aerobe og anaerobe bakterier.

Aerobe bakterier oksygen er nødvendig, så de bor på steder der det er tilgjengelig. Oksygen deltar i oksidasjonsreaksjonen av organiske stoffer til karbondioksid og vann. I prosessen med slik respirasjon mottar bakterier en relativt stor mengde energi. Denne metoden for å puste er karakteristisk for de aller fleste organismer.

Anaerobe bakterier De trenger ikke oksygen for å puste, så de kan leve i et oksygenfritt miljø. De får energi fra fermenteringsreaksjoner. Denne oksidasjonsmetoden er ineffektiv.

Reproduksjon av bakterier

I de fleste tilfeller formerer bakterier seg ved å dele cellene sine i to. Før dette dobles det sirkulære DNA-molekylet. Hver dattercelle mottar ett av disse molekylene og er derfor en genetisk kopi av modercellen (klonen). Dermed er det typisk for bakterier aseksuell reproduksjon.

Under gunstige forhold (med tilstrekkelig med næringsstoffer og gunstige miljøforhold) deler bakteriecellene seg veldig raskt. Så fra én bakterie kan det dannes hundrevis av millioner celler per dag.

Selv om bakterier formerer seg aseksuelt, utviser de i noen tilfeller den såkalte seksuell prosess, som flyter i formen konjugasjon. Under konjugering kommer to forskjellige bakterieceller nærmere og det etableres en forbindelse mellom cytoplasmaene deres. Deler av DNA fra en celle overføres til den andre, og deler av DNA fra den andre cellen overføres til den første. Under den seksuelle prosessen utveksler bakterier således genetisk informasjon. Noen ganger utveksler bakterier ikke deler av DNA, men hele DNA-molekyler.

Bakteriesporer

De aller fleste bakterier danner sporer under ugunstige forhold. Bakteriesporer er hovedsakelig en måte å overleve ugunstige forhold på og en spredningsmetode, snarere enn en reproduksjonsmetode.

Når en spore dannes, trekker bakteriecellens cytoplasma seg sammen, og selve cellen dekkes med en tett, tykk beskyttende membran.

Bakteriesporer forblir levedyktige i lang tid og er i stand til å overleve svært ugunstige forhold (ekstremt høye og lave temperaturer, uttørking).

Når en spore befinner seg i gunstige forhold, sveller den. Etter dette blir det beskyttende skallet kastet, og en vanlig bakteriecelle dukker opp. Det hender at celledeling skjer og flere bakterier dannes. Det vil si at sporulering er kombinert med reproduksjon.

Viktigheten av bakterier

Bakterienes rolle i stoffkretsløpet i naturen er enorm. Dette gjelder først og fremst råtnende bakterier (saprofytter). De kalles naturens ordensmenn. Ved å dekomponere restene av planter og dyr omdanner bakterier komplekse organiske stoffer til enkle uorganiske stoffer (karbondioksid, vann, ammoniakk, hydrogensulfid).

Bakterier øker jordens fruktbarhet ved å berike den med nitrogen. Nitrifiserende bakterier gjennomgår reaksjoner der nitritter dannes fra ammoniakk, og nitrater fra nitritter. Nodule bakterier er i stand til å assimilere atmosfærisk nitrogen, syntetisere nitrogenholdige forbindelser. De lever i røttene til planter, og danner knuter. Takket være disse bakteriene får planter de nitrogenforbindelsene de trenger. I utgangspunktet går belgfrukter i symbiose med knutebakterier. Etter at de dør, blir jorden beriket med nitrogen. Dette brukes ofte i landbruket.

I magen til drøvtyggere bryter bakterier ned cellulose, noe som fremmer mer effektiv fordøyelse.

Velika positiv rolle bakterier i Mat industri. Mange typer bakterier brukes til å produsere melkesyreprodukter, smør og ost, sylting av grønnsaker og også i vinproduksjon.

I den kjemiske industrien brukes bakterier til å produsere alkoholer, aceton og eddiksyre.

I medisin brukes bakterier til å produsere en rekke antibiotika, enzymer, hormoner og vitaminer.

Imidlertid kan bakterier også forårsake skade. De ødelegger ikke bare maten, men med sekretet gjør de den giftig.

Nesten overalt - i luften, i vann, i jord, i levende og døde vev av planter og dyr. Noen av dem kommer mennesker til gode, andre ikke. De fleste kjenner til skadelige bakterier, eller i det minste noen av dem. Her er noen navn som med rette vekker negative følelser hos oss: salmonella, stafylokokker, streptokokker, vibrio cholerae, pestbasill. Men få mennesker kjenner de gunstige bakteriene for mennesker eller navnene på noen av dem. Å liste hvilke mikroorganismer som er gunstige og hvilke bakterier som er skadelige vil ta mer enn én side. Derfor vil vi bare vurdere noen få av dem.

Det finnes ingen vaksine mot asiatisk kolera! Legionærsykdom. Noen bakterier trives for eksempel i varmtvannstanker. For å motvirke dette problemet må du rengjøre disse beholderne med jevne mellomrom. Vann som har vært for lenge i systemet må slippes ut. Har du varmtvannsbeholder kan du øke den indre temperaturen til mer enn 63 grader eller enda bedre til 75 grader.

Denne temperaturen må vare i minst 2 dager for å drepe alle bakterier. Sykdommen krever ikke spesiell behandling. Antibiotika brukes vanligvis. Den beste måten å forebygge et godt immunforsvar og god bakterieflora. Hvitløk og laktobaciller – også under reise – har en forebyggende og helbredende effekt. Akutte infeksjoner behandles med melkesyrebakterier hver halvtime.

Azotobacter

Mikroorganismer med en diameter på 1-2 mikron (0,001-0,002 mm) har vanligvis en oval form, som man kan se på bildet, som kan variere fra sfærisk til stavformet. De lever i litt alkaliske og nøytrale jordarter over hele planeten opp til begge polarområdene. De finnes også i ferskvannsforekomster og brakkmyrer. I stand til å overleve ugunstige forhold. For eksempel kan de lagres tørt i opptil 24 år uten å miste levedyktighet. Nitrogen er et av de essensielle elementene for plantefotosyntese. De vet ikke hvordan de skal skille det fra luften på egenhånd. Bakterier av slekten Azotobacter er nyttige fordi de akkumulerer nitrogen fra luften og omdanner det til ammoniumioner, som frigjøres i jorda og lett absorberes av planter. I tillegg beriker disse mikroorganismene jorda med biologisk aktive stoffer som stimulerer plantevekst og hjelper til med å rense jorda for tungmetaller, spesielt bly og kvikksølv. Disse er innen områder som:

Bakterier dør ved 68 grader. Men det anbefales selvfølgelig å varme opp maten til 75 grader. Hvis du ønsker å behandle rå egg, anbefales det å kjøpe pasteuriserte egg. Hvis du holder skilpadder, slanger eller andre krypdyr som kjæledyr, bør du være oppmerksom på god hygiene. som Vask hendene umiddelbart etter håndtering av dyret og hold buret rent. Unngå å kysse dyret.

Den beste forebyggingen er et godt mage-tarmsystem og et godt immunforsvar. Det kan være svært vanskelig å diagnostisere dysenteri fordi sykdommen kan påvirke forskjellige steder. Diagnose stilles best med en avføringstest. Behandling for dysenteri avhenger selvfølgelig av hvilken type dysenteri du har å gjøre med. Når dysenteri skyldes en bakteriell infeksjon, behandles den best med antibiotika. Sykdommen er ikke vaksinert.

1. Jordbruk. I tillegg til at de selv øker jordens fruktbarhet, brukes de til å produsere biologisk nitrogengjødsel.
2. Medisin. Evnen til medlemmer av slekten til å skille ut alginsyre brukes til å skaffe medisiner for gastrointestinale sykdommer som er avhengig av surhet.
3. Mat industri. Den allerede nevnte syren, kalt alginsyre, brukes i mattilsetninger til kremer, puddinger, iskrem, etc.

Bifidobakterier

Disse mikroorganismene, 2 til 5 mikron lange, er stavformede, svakt buede, som vist på bildet. Deres viktigste habitat er tarmene. Under ugunstige forhold dør bakterier med dette navnet raskt. De er ekstremt nyttige for mennesker på grunn av følgende egenskaper:

Pasienten bør isoleres til tre avføringsprøver er konsekvent negative for bakterier. Hvis bakteriene likevel elimineres fra kroppen etter seks måneder, anses pasienten som en kronisk bærer av infeksjonen. Væske, salt og Zuckerzufuh er viktig. Blodoverføring kan forekomme. Berberinholdige urter som gurkemeie, Hydrastis canadensis og berberbark og rot, høye doser hvitløk og eventuelt homeopatiske motgift kan brukes som et forebyggende tiltak.

1. Næringsmiddelindustri – produksjon av kefir, rømme, fermentert bakt melk, ost; gjæring av grønnsaker og frukt; forberede kvass, deig, etc.
2. Landbruk – gjæring av ensilasje (ensilasje) bremser utviklingen av mugg og fremmer bedre bevaring av dyrefôr.
3. Tradisjonell medisin – behandling av sår og brannskader. Derfor anbefales det å smøre solbrenthet med rømme.
4. Medisin – produksjon av legemidler for å gjenopprette tarmmikrofloraen og det kvinnelige reproduksjonssystemet etter infeksjon; mottar antibiotika og en delvis bloderstatning kalt dekstran; produksjon av legemidler for behandling av vitaminmangel, gastrointestinale sykdommer, for å forbedre metabolske prosesser.

Streptomycetes

Denne slekten av bakterier består av nesten 550 arter. Under gunstige forhold danner de tråder med en diameter på 0,4-1,5 mikron, som minner om soppmycel, som kan sees på bildet. De lever hovedsakelig i jorda. Hvis du noen gang har tatt medisiner som erytromycin, tetracyklin, streptomycin eller kloramfenikol, vet du allerede hvordan disse bakteriene er nyttige. De er produsenter (produsenter) av et bredt utvalg av legemidler, inkludert:

Ofte tilpasser bakterier seg til et bestemt næringssubstrat. Men siden det knapt finnes organisk materiale som ikke kan brukes av spesialiserte mikroorganismer, f.eks. nedbrytbar, er resultatet av bakteriers enorme betydning for nedbrytningen av dødt organisk materiale: som veldig snart vil dekke jordoverflaten i et tett lag og gjøre ethvert annet liv umulig, nedbrutt under påvirkning av bakterier konstant i etapper, hver gang en gruppe av en organisme skaper betingelsene for livet til neste gruppe.

• soppdrepende;
• antibakteriell;
• antitumor.

Streptomycetes har blitt brukt i industriell produksjon av legemidler siden førtitallet av forrige århundre. I tillegg til antibiotika produserer disse gunstige bakteriene følgende stoffer:

Jordens bakterieinnhold er i stor grad avhengig av jordas innhold av døde organiske stoffer; Dermed har løs skogsjord høyest bakterieinnhold og samtidig høy fruktbarhet. I tillegg til de bakteriene som lever av dødt eller levende organisk materiale, er det former som kan leve autotrofiskt, som planter: de kan bygge bindinger ved hjelp av kjemisk energi fra uorganiske stoffer. Noen bakterier er til og med i stand til å fotosyntetisere ved hjelp av fargestoffer.

Oksygeninnholdet i miljøet er av største betydning: det er bakterier som krever oksygen, bakterier som kan leve med eller uten oksygen, og de som til og med er dødelige for oksygen. Noen bakterier danner permanente celler under ugunstige ytre forhold.

For å være rettferdig er det verdt å merke seg at ikke alle streptomyceter er like nyttige. Noen av dem forårsaker potetsykdom (skorpe), andre er årsaken til ulike menneskelige plager, inkludert blodsykdommer.

De fleste forbinder ordet "bakterier" med noe ubehagelig og en trussel mot helsen. I beste fall kommer fermenterte melkeprodukter til tankene. I verste fall - dysbakteriose, pest, dysenteri og andre problemer. Men bakterier er overalt, de er gode og dårlige. Hva kan mikroorganismer skjule?

Den metabolske aktiviteten til ulike bakterier har lenge vært brukt til å trekke ut alkohol og eddik, surgjøre melk og lage ost. I tillegg brukes bakterier til å rense luft og avløpsvann, og for å fjerne problematisk avfall. Bakterier er viktige mål for genteknologi. Genmodifiserte bakterier brukes til å produsere humane hormoner som insulin, interferon eller veksthormon. På den annen side spiller bakterier en viktig rolle som matødeleggende.

Bakterielle toksiner kan forårsake farlig matforgiftning. Tallrike bakterier er også årsaker til infeksjonssykdommer hos mennesker, dyr og planter. Restriksjonsenzymer, spesielt restriksjonsendonukleaser, er de som kan kuttes innenfor en sekvens.

Hva er bakterier

Mennesket og bakterier

Utseendet til bakterier i kroppen

Nyttige bakterier er: melkesyrebakterier, bifidobakterier, E. coli, streptomycents, mykorrhiza, cyanobakterier.

De spiller alle en viktig rolle i menneskelivet. Noen av dem forhindrer forekomsten av infeksjoner, andre brukes til produksjon av medisiner, og andre opprettholder balansen i økosystemet på planeten vår.

Det er tre typer avhengig av deres egenskaper. Navnene på restriksjonsenzymer indikerer deres opprinnelse. Den første bokstaven angir slekten, den andre og den tredje for arten, dette er supplert med tillegg av navnet og den kronologiske funnsekvensen. Restriksjonsenzymer av ulik opprinnelse med identiske gjenkjennelsessekvenser og identiske mønstre kalles isoschizomerer.

Skjæring i samme sekvens, men etterlater forskjellige ender av kuttet, kalles de Neoschizomer. Klistrete ender er lettere å ligere. Med oppdagelsen av restriksjonsenzymer begynte utviklingen av molekylærbiologi. Enzymer som produserer klebrige ender er spesielt nyttige fordi de overlappende endene bindes sammen lett.

Typer skadelige bakterier

Skadelige bakterier kan forårsake en rekke alvorlige sykdommer hos mennesker. For eksempel difteri, miltbrann, sår hals, pest og mange andre. De overføres lett fra en infisert person gjennom luft, mat eller berøring. Det er skadelige bakterier, hvis navn vil bli gitt nedenfor, som ødelegger maten. De avgir en ubehagelig lukt, råtner og brytes ned, og forårsaker sykdommer.

Mange bakterier har stammespesifikke restriksjonsendonukleaser. Bare virus som kommer fra bakterier av samme stamme har riktig metyleringsmønster og kan fortsette å replikere. Dermed er reproduksjonen av virus "begrenset" til denne stammen.

Posisjonene til individuelle restriksjonsenzym-spaltningsseter er ofte representert i begrensningskart. I tykktarmen, så vel som i skjeden, er det sure miljøet en av de viktigste forutsetningene for helse og motstand mot patogener. Dette sure miljøet kan bare oppnås med riktig kolonisering av slimhinnene. Ved uorden eller feil kolonisering av tarm- eller skjedeflora kan denne gjenopprettes med forsiktighet og over lengre tid.

Bakterier kan være gram-positive, gram-negative, stavformede.

Navn på skadelige bakterier

Bord. Skadelige bakterier for mennesker. Titler

Titler	Habitat	Skade
Mykobakterier	mat, vann	tuberkulose, spedalskhet, sår
Tetanus basill	jord, hud, fordøyelseskanal	stivkrampe, muskelspasmer, respirasjonssvikt
Peststokk Gode ​​og dårlige tarmbakterier I fordøyelseskanalen skiller vi grovt sett mellom to typer bakterier: skadelige, råtnende bakterier, som er kjent som E. coli-bakterier, og nyttige, vennlige bakterier, som blant mange andre bakteriestammer inkluderer laktobaciller. Coli-bakterier produserer giftige stoffer Rånende bakterier produserer en rekke giftige stoffer når de bryter ned proteiner som indol og skatol. Dermed indikerer til og med lukten av sekretene våre mulig feil kolonisering av tarmene våre. Laktobaciller opprettholder balansen Vennlige tarmbakterier produserer først og fremst melkesyre, men også eddiksyre, fordøyelsesenzymer og vitaminer. De som produserer melkesyre er kjent som lakto- og bifidobakterier. (betraktet av eksperter som et biologisk våpen)	bare hos mennesker, gnagere og pattedyr	byllepest, lungebetennelse, hudinfeksjoner
Helicobacter pylori	menneskelig mageslimhinne	gastritt, magesår, produserer cytoksiner, ammoniakk
Miltbrannbasill	jorden	miltbrann
Botulisme pinne	mat, forurensede retter	forgiftning

Skadelige bakterier kan oppholde seg i kroppen i lang tid og absorbere nyttige stoffer fra den. Imidlertid kan de forårsake en smittsom sykdom.

Laktobaciller og bifidobakterier er naturlige antagonister av E. coli-bakterier og opprettholder balansen i tarmmiljøet. Det ideelle forholdet mellom bakteriestammer er at gunstige bakterier i tykktarmen skal være 85 % dominerende. I dette tilfellet er tilstedeværelsen av 15 prosent forråtningsbakterier ikke lenger tragisk, siden de kan kontrolleres av nyttige bakterier.

Laktobaciller for sunn fordøyelse

Helsefremmende tarmbakterier produserer blant annet fordøyelsesenzymer. Dermed bidrar de til å opprettholde sunne fordøyelsesfunksjoner i kroppen og begrenser samtidig aktiviteten til forråtningsbakterier. Selvfølgelig, hvis disse bakteriene, som er positive for oss, er fraværende eller bare tilstede i utilstrekkelige mengder, kan den tilsatte maten ikke fordøyes ordentlig.

De farligste bakteriene

En av de mest resistente bakteriene er meticillin. Det er bedre kjent som "Staphylococcus aureus" (Staphylococcus aureus). Denne mikroorganismen kan forårsake ikke én, men flere smittsomme sykdommer. Noen typer av disse bakteriene er resistente mot kraftige antibiotika og antiseptika. Stammer av denne bakterien kan leve i de øvre luftveiene, åpne sår og urinveier hos hver tredje innbygger på jorden. For en person med et sterkt immunsystem utgjør ikke dette noen fare.

Skadelige bakterier for mennesker er også patogener kalt Salmonella typhi. De er årsakene til akutte tarminfeksjoner og tyfoidfeber. Disse bakterietypene, som er skadelige for mennesker, er farlige fordi de produserer giftige stoffer som er ekstremt livsfarlige. Etter hvert som sykdommen utvikler seg, oppstår forgiftning av kroppen, svært høy feber, utslett på kroppen, og lever og milt forstørres. Bakterien er svært motstandsdyktig mot ulike ytre påvirkninger. Lever godt i vann, på grønnsaker, frukt og formerer seg godt i melkeprodukter.

Clostridium tetan er også en av de farligste bakteriene. Det produserer en gift kalt tetanus exotoxin. Folk som blir smittet med dette patogenet opplever forferdelige smerter, anfall og dør veldig hardt. Sykdommen kalles tetanus. Til tross for at vaksinen ble opprettet tilbake i 1890, dør 60 tusen mennesker av den hvert år på jorden.

Og en annen bakterie som kan føre til menneskelig død er Mycobacterium tuberculosis. Det forårsaker tuberkulose, som er medikamentresistent. Hvis du ikke søker hjelp i tide, kan en person dø.

Tiltak for å hindre spredning av infeksjoner

Skadelige bakterier og navn på mikroorganismer studeres av leger fra alle fagområder fra studietiden. Helsevesenet søker årlig etter nye metoder for å hindre spredning av livstruende infeksjoner. Følger du forebyggende tiltak, slipper du å kaste bort energi på å finne nye måter å bekjempe slike sykdommer.

For å gjøre dette er det nødvendig å identifisere kilden til infeksjonen i tide, bestemme sirkelen av syke mennesker og mulige ofre. Det er viktig å isolere de som er smittet og desinfisere smittekilden.

Den andre fasen er ødeleggelsen av veier som skadelige bakterier kan overføres gjennom. For dette formålet gjennomføres passende propaganda blant befolkningen.

Matfasiliteter, reservoarer og matlagre er tatt under kontroll.

Hver person kan motstå skadelige bakterier ved å styrke deres immunitet på alle mulige måter. En sunn livsstil, observere grunnleggende hygieneregler, beskytte deg selv under seksuell kontakt, bruke sterile medisinske engangsinstrumenter og utstyr, fullstendig begrense kommunikasjon med personer i karantene. Hvis du går inn i et epidemiologisk område eller en smittekilde, må du strengt overholde alle kravene til sanitære og epidemiologiske tjenester. En rekke infeksjoner sidestilles i sine effekter med bakteriologiske våpen.

Hvilke typer bakterier er det: navn og typer

Den eldste levende organismen på planeten vår. Ikke bare har medlemmene overlevd i milliarder av år, men de er også kraftige nok til å utslette alle andre arter på jorden. I denne artikkelen skal vi se på hvilke typer bakterier som finnes.

La oss snakke om deres struktur, funksjoner, og også nevne noen nyttige og skadelige typer.

Oppdagelse av bakterier

Typer bakterier i urin

Struktur

Metabolisme

Reproduksjon

Sted i verden

Tidligere har vi funnet ut hva bakterier er. Nå er det verdt å snakke om hvilken rolle de spiller i naturen.

Forskere sier at bakterier er de første levende organismene som dukker opp på planeten vår. Det finnes både aerobe og anaerobe varianter. Derfor er encellede skapninger i stand til å overleve forskjellige katastrofer som oppstår på jorden.

Den utvilsomme fordelen med bakterier ligger i assimileringen av atmosfærisk nitrogen. De er involvert i dannelsen av jordfruktbarhet og ødeleggelse av restene av døde representanter for flora og fauna. I tillegg deltar mikroorganismer i dannelsen av mineraler og er ansvarlige for å opprettholde oksygen- og karbondioksidreserver i atmosfæren på planeten vår.

Den totale biomassen til prokaryoter er omtrent fem hundre milliarder tonn. Den lagrer mer enn åtti prosent av fosfor, nitrogen og karbon.

Men på jorden er det ikke bare gunstige, men også patogene arter av bakterier. De forårsaker mange dødelige sykdommer. For eksempel, blant disse er tuberkulose, spedalskhet, pest, syfilis, miltbrann og mange andre. Men selv de som er betinget trygge for menneskeliv kan bli en trussel hvis immunitetsnivået reduseres.

Det finnes også bakterier som infiserer dyr, fugler, fisk og planter. Mikroorganismer er altså ikke bare i symbiose med mer utviklede vesener. Deretter vil vi snakke om hvilke patogene bakterier det er, samt nyttige representanter for denne typen mikroorganismer.

Bakterier og mennesker

Selv på skolen lærer de hva bakterier er. Grad 3 kjenner alle slags cyanobakterier og andre encellede organismer, deres struktur og reproduksjon. Nå skal vi snakke om den praktiske siden av saken.

For et halvt århundre siden tenkte ingen engang på et slikt problem som tilstanden til mikroflora i tarmen. Alt var OK. Spise mer naturlig og sunnere, mindre hormoner og antibiotika, mindre kjemiske utslipp til miljøet.

I dag, under forhold med dårlig ernæring, stress og en overflod av antibiotika, tar dysbiose og relaterte problemer ledende posisjoner. Hvordan foreslår legene å håndtere dette?

Et av hovedsvarene er bruken av probiotika. Dette er et spesielt kompleks som repopulerer menneskets tarm med nyttige bakterier.

En slik intervensjon kan hjelpe med slike ubehagelige problemer som matallergier, laktoseintoleranse, gastrointestinale lidelser og andre plager.

La oss nå berøre hvilke gunstige bakterier det er, og også lære om deres effekt på helsen.

Tre typer mikroorganismer har blitt studert mest detaljert og er mye brukt for å ha en positiv effekt på menneskekroppen: acidophilus, bulgarsk basill og bifidobakterier.

De to første er laget for å stimulere immunsystemet, samt redusere veksten av noen skadelige mikroorganismer som gjær, E. coli og så videre. Bifidobakterier er ansvarlige for å fordøye laktose, produsere visse vitaminer og senke kolesterolet.

Skadelige bakterier

Tidligere har vi snakket om hvilke typer bakterier som finnes. Typene og navnene på de vanligste gunstige mikroorganismene ble annonsert ovenfor. Deretter vil vi snakke om "encellede fiender" til mennesker.

Det er noen som bare er skadelige for mennesker, mens andre er dødelige for dyr eller planter. Folk har lært å bruke sistnevnte, spesielt for å ødelegge ugress og plagsomme insekter.

Før du fordyper deg i hva skadelige bakterier er, er det verdt å finne ut hvordan de sprer seg. Og det er mange av dem. Det er mikroorganismer som overføres gjennom forurenset og uvasket mat, ved luftbårne dråper og kontakt, gjennom vann, jord eller gjennom insektbitt.

Det verste er at bare én celle, én gang inn gunstig miljø Menneskekroppen er i stand til å formere seg til flere millioner bakterier på bare noen få timer.

Hvis vi snakker om hvilke typer bakterier det er, er navnene på patogene og fordelaktige, vanskelig for en lekmann å skille. I vitenskapen brukes latinske termer for å referere til mikroorganismer. I vanlig språkbruk erstattes grove ord av konsepter - "Escherichia coli", "patogener" av kolera, kikhoste, tuberkulose og andre.

Forebyggende tiltak for å forhindre sykdommen er av tre typer. Dette er vaksinasjoner og vaksinasjoner, avbrudd av smitteveier (gasbind, hansker) og karantene.

Hvor kommer bakterier i urinen fra?

Hvilke bakterier er gunstige?

Bakterier er overalt – vi har hørt et lignende slagord siden barndommen. Vi prøver med all vår makt å motstå disse mikroorganismene ved å sterilisere miljøet. Er det nødvendig å gjøre dette?

Det finnes bakterier som er beskyttere og hjelpere for både mennesker og miljø. Disse levende mikroorganismene dekker mennesker og natur med millioner av kolonier. De er aktive deltakere i alle prosesser som skjer på planeten og direkte i kroppen til enhver levende skapning. Målet deres er å være ansvarlig for riktig flyt av livsprosesser og å være overalt der man ikke kan klare seg uten dem.

Den enorme verden av bakterier

Ifølge studier utført regelmessig av forskere, inneholder menneskekroppen mer enn to og et halvt kilo forskjellige bakterier.

Alle bakterier er involvert i livsprosesser. For eksempel hjelper noen med fordøyelsen av mat, andre er aktive assistenter i produksjonen av vitaminer, og andre fungerer som beskyttere mot skadelige virus og mikroorganismer.

En av de svært nyttige levende skapningene som finnes i det ytre miljøet er en nitrogenfikserende bakterie, som finnes i rotknutene til planter som frigjør nitrogen til atmosfæren som er nødvendig for menneskelig respirasjon.

Det er en annen gruppe mikroorganismer som er knyttet til fordøyelsen av avfall organiske forbindelser, som bidrar til å opprettholde jordfruktbarheten på riktig nivå. Dette inkluderer nitrogenfikserende mikrober.

Medisin- og matbakterier

Andre mikroorganismer deltar aktivt i prosessen med å produsere antibiotika - disse er streptomycin og tetracyklin. Disse bakteriene kalles Streptomyces og er jordbakterier som brukes til fremstilling av ikke bare antibiotika, men også industri- og matprodukter.

For disse næringsmiddelindustriene er bakterien Lactobacillis mye brukt, som er involvert i gjæringsprosesser. Derfor er det etterspurt i produksjonen av yoghurt, øl, ost og vin.

Alle disse representantene for hjelpemikroorganismer lever i henhold til sine egne strenge regler. Brudd på balansen deres fører til de mest negative fenomenene. Først av alt er dysbakteriose forårsaket i menneskekroppen, hvis konsekvenser noen ganger er irreversible.

For det andre er alle menneskelige gjenopprettende funksjoner knyttet til indre eller ytre organer mye vanskeligere når det er en ubalanse av nyttige bakterier. Det samme gjelder gruppen som driver med matproduksjon.

I utviklingsprosessen har bakterier tilpasset seg for å overleve under de mest ugunstige miljøforholdene og beholdt arvelig informasjon gjennom dannelsen av sporer. Bakteriesporer dannes inne i cellen. Hele spireprosessen (sporedannelse) varer i 18 - 20 timer. I løpet av denne prosessen endres en rekke biokjemiske prosesser i bakteriecellen. Bakterier kan forbli i en sporelignende tilstand i lang tid - hundrevis av år. Under gunstige miljøforhold spirer sporer. Spireprosessen varer 4 - 5 timer.

Sporulering oppstår når:

• næringssubstratet er oppbrukt,
• det er mangel på karbon og nitrogen,
• kalium- og manganioner akkumuleres i det indre miljøet i cellen,
• nivået av surhetsgrad i miljøet endres, etc.

Ris. 1. Bildet viser en spore inne i en bakteriecelle (bilde tatt i lys av et elektronmikroskop - EM).

Hvilke bakterier er i stand til å spore seg?

Staveformede bakterier som danner sporer kalles basiller. De tilhører familien Bacillaceae og er representert av slekten Clostricdium, slekten Bacillus og slekten Desulfotomaculum. De er alle grampositive anaerobe bakterier.

Slekt clostridium inneholder mer enn 93 arter av bakterier. De danner alle sporer. Clostridium-slekten forårsaker pulmonal koldbrann, er årsaken til komplikasjoner etter abort og fødsel, og alvorlige giftige infeksjoner, inkludert botulisme. Bakteriesporer av denne arten overskrider diameteren til den vegetative cellen.

Slekten Bacillus inneholder mer enn 217 arter av bakterier. Patogene bakterier av slekten Bacillus forårsaker en rekke sykdommer hos mennesker og dyr, inkludert matbårne sykdommer og miltbrann. Bakteriesporer av denne arten overstiger ikke diameteren til en vegetativ celle.

Ris. 2. Bildet viser bakterier av slekten Clostridium. Til venstre er Clostridia perfingens. De er årsaker til matforgiftning og gass koldbrann. Til høyre er Clostridia botulinum. Bakteriene forårsaker alvorlig matbåren sykdom – botulisme.

Ris. 3. Bildet viser årsaken til miltbrann. Bacillus anthracis slekten Bacillus - stor, ubevegelig, med hakkede ender (til venstre) og en bakterie i sporelignende tilstand (til høyre).

Sporering i bakterier

Forberedende stadium

Før dannelsen av selve sporen reduseres nivået av metabolisme i den vegetative bakteriecellen, DNA-replikasjonen stopper, et av nukleotidene er lokalisert i den sporogene sonen, og dipicolinsyre begynner å syntetiseres.

Dannelse av sporogen sone

Dannelsen av den sporogene sonen begynner med komprimeringen av området av cytoplasmaet der nukleotidet er lokalisert ( prospora). Isolering av den sporogene sonen skjer ved hjelp av en cytoplasmatisk membran, som begynner å vokse inne i cellen.

Dannelse av prosporer og tvister

Cortex dannes mellom indre og ytre lag av membranen. En av komponentene er dipicolinsyre, som bestemmer varmebestandigheten til sporen.

Siden av membranen som vender utover er dekket med en membran (exosporia). Den består av proteiner, lipider og andre forbindelser som ikke finnes i en vegetativ celle. Skallet er tykt og løst. Den er hydrofob.

Sporemodning

I løpet av sporemodningen slutter dannelsen av alle dens strukturer. Sporen blir varmebestandig. Den tar en bestemt form og inntar en spesiell posisjon i cellen. Etter at sporen er fullstendig modnet, skjer celleautolyse.

Ris. 4. Bildet viser en dannet spore, langs periferien som det er rester av cytoplasmaet.

Ris. 5. Bildet til venstre viser en nydannet spore (A), langs periferien som det er rester av cytoplasma. Da dør cytoplasmaet. Bildet til høyre (B) viser en spore renset i laboratoriet.

Ris. 6. På bildet ovenfor er stadiene av sporulering - fra dannelsen av den sporogene sonen til fullstendig dannelse og lysis av cellerester. Bildet under viser en spore med båndlignende utvekster. O er dets ytre skall, K er cortex, C er den indre delen.

Cortex

Cortex beskytter sporen mot enzymer som produseres i store mengder av cellen i sluttfasen av sporulering. Deres formål er å fullstendig ødelegge mors vegetative celle. I fravær av en cortex lyseres bakteriesporer. Cortex inneholder diaminopimelinsyre, som gir varmestabilitet

Den indre siden av cortex ligger ved siden av innsiden cytoplasmatisk membran. Under sporespiring omdannes cortex til celleveggen til den vegetative cellen.

Sporeskall (exosporium)

Siden av den cytoplasmatiske membranen som vender utover er dekket med en membran (exosporium) under sporulering. Den består av proteiner, lipider og andre forbindelser som ikke finnes i en vegetativ celle. Skallet er tykt og løst. Utgjør omtrent 50 % av volumet til selve sporen. Den er hydrofob. Den ytre veggen av sporen er motstandsdyktig mot enzymer. Det beskytter sporen mot for tidlig spiring.

Ris. 7. Bildet viser en spore med utvekster. Kjernen er en hvilende vegetativ celle.

Vekst på sporer

På noen sporer dannes utvekster under spordannelse. De er mangfoldige og spesifikke. Denne egenskapen er arvelig fast og konstant for hver bakterie. Utvekstene på sporene består hovedsakelig av protein. Proteinets aminosyrer ligner på keratin og kollagen. Funksjonen til utvekstene på sporene er ennå ikke helt belyst.

Ris. 8. Typer av utvekster på sporer: flageller, rør, børsteformede pinner, brede bånd, pigger, pinner, i form av hjortevilt.

Ris. 9. Bildet viser sporer av bakterier av slekten Clostridium. Utvekster i form av rør (1 og 5), utvekster i form av flageller (2), båndlignende utvekster (3), fjæraktige utvekster (4), sporer med pigger på overflaten (6).

Kjennetegn på bakteriesporer

I en celle som er i en sporelignende tilstand, er det bemerket:

• fullstendig undertrykkelse av genomet,
• nesten fullstendig mangel på metabolisme,
• reduksjon i mengden vann i cytoplasmaet med 50% (betydelig tap av vann fra cellen fører til dens død),
• økt mengde kalsium- og magnesiumkationer i cytoplasmaet,
• utseendet til dipicolinsyre og cortex, ansvarlig for termisk stabilitet,
• øke mengden protein cystein og hydrofobe aminosyrer,
• forblir levedyktig i hundrevis av år.

Sporemotstand

Under prosessen med sporulering er sporen dekket med membraner - det ytre skallet og cortex. De beskytter sporen mot ugunstige miljøforhold.

Cortex inneholder diaminopimelinsyre, som er ansvarlig for termisk stabilitet. Ytre skall beskytter sporen mot for tidlig spiring og negative miljøfaktorer.

I sporelignende tilstand er bakterien motstandsdyktig mot forhøyede omgivelsestemperaturer og uttørking. Den er i stand til å overleve i løsninger med høyt saltinnhold, tåle langvarig koking og frysing, stråling og vakuum og ultrafiolett bestråling. Sporen viser motstand mot en rekke giftige stoffer og desinfeksjonsmidler.

Vedvaren av patogene bakteriesporer i det ytre miljøet bidrar til vedvarende infeksjon og utvikling av alvorlige smittsomme sykdommer.

Type, form og plassering av sporer i bakterier

Bakteriesporer har en oval og sfærisk form. De kan være lokalisert i endene av cellen (stivkrampepatogener), nærmere sentrum (botulisme og gassgangrenpatogener) eller i den sentrale delen av cellen (miltbrannbasill). Mindre vanlig er bakteriesporer lokalisert sideveis.

Ris. 10. Bildet viser terminale endosporer av C. difficile og Clostridium tetani.

Ris. 11. Bildet viser sentralt plasserte sporer av bakterien Bacillus cereus.

Ris. 12. Bildet viser endeplasseringen til en spore i bakterien Bacillus subtilis.

Kapper på sporer

Caps dannes på sporer av slekten Clostridium og Bacillus under sporulering. De har en kjegle- eller halvmåneform og en cellulær struktur. Cellene ligner sekker som er fylt med en gassformig substans. De er formet som pinner eller ovaler. Cellene hjelper sporen med å holde seg flytende i vann. Selv med sentrifugering kan avdekkede sporer ikke sedimenteres. Kapper på sporer dannes i jordbakterier av hydromorfe jordarter, som ble dannet under forhold med stillestående overflatevann eller i nærvær av grunnvann.

Ris. 13. På bildet er hettene på sporene kjegleformede (til venstre) og halvmåneformede (til høyre).

Ris. 14. Bildet viser strukturen til hetten til en bakteriespore. Individuelle ovale gassceller (vakuoler, sekker) er synlige.