Całość bakterii zamieszkujących ludzkie ciało ma wspólną nazwę - mikrobiota. W normalnej, zdrowej mikroflorze człowieka jest kilka milionów bakterii. Każdy z nich odgrywa ważną rolę dla normalnego funkcjonowania organizmu człowieka.
W przypadku braku jakichkolwiek pożytecznych bakterii osoba zaczyna chorować, praca przewodu pokarmowego i dróg oddechowych zostaje zakłócona. Pożyteczne dla człowieka bakterie koncentrują się na skórze, w jelitach, na błonach śluzowych organizmu. Liczba mikroorganizmów jest regulowana przez układ odpornościowy.
Normalnie organizm ludzki zawiera zarówno korzystną, jak i patogenną mikroflorę. Bakterie mogą być korzystne lub chorobotwórcze.
Jest o wiele więcej pożytecznych bakterii. Stanowią 99% ogólnej liczby mikroorganizmów.
W tej pozycji zachowana jest niezbędna równowaga.
Wśród różne rodzaje można wyróżnić bakterie żyjące na ludzkim ciele:
- bifidobakterie;
- pałeczki kwasu mlekowego;
- enterokoki;
- coli.
bifidobakterie
Ten typ drobnoustrojów jest najbardziej powszechny, biorąc udział w produkcji kwasu mlekowego i octanu. Tworzy kwaśne środowisko, tym samym neutralizując większość patogennych drobnoustrojów. Flora patogenna przestaje się rozwijać i powoduje procesy gnicia i fermentacji.
Bifidobakterie odgrywają ważną rolę w życiu dziecka, ponieważ odpowiadają za obecność reakcji alergicznej na jakikolwiek pokarm. Ponadto działają przeciwutleniająco, zapobiegają rozwojowi nowotworów.
Synteza witaminy C nie jest kompletna bez udziału bifidobakterii. Ponadto istnieją informacje, że bifidobakterie pomagają w przyswajaniu witamin D i B, które są niezbędne do normalnego życia człowieka. W przypadku niedoboru bifidobakterii nawet przyjmowanie syntetycznych witamin z tej grupy nie przyniesie żadnego rezultatu.
lactobacilli
Ta grupa mikroorganizmów jest również ważna dla zdrowia człowieka. Ze względu na ich interakcję z innymi mieszkańcami jelita wzrost i rozwój drobnoustrojów chorobotwórczych jest zablokowany, patogeny infekcji jelitowych są tłumione.
Lactobacilli biorą udział w tworzeniu kwasu mlekowego, lizocyny, bakteriocyn. To wielka pomoc dla układu odpornościowego. Jeśli w jelicie występuje niedobór tych bakterii, dysbakterioza rozwija się bardzo szybko.
Lactobacilli kolonizują nie tylko jelita, ale także błony śluzowe. Tak więc te mikroorganizmy są ważne dla zdrowia kobiet. Utrzymują kwasowość środowiska pochwy, nie pozwalają na rozwój bakteryjnego zapalenia pochwy.
coli
Nie wszystkie rodzaje E. coli są patogenne. Przeciwnie, większość z nich pełni funkcję ochronną. Przydatność rodzaju Escherichia coli polega na syntezie kocyliny, która aktywnie opiera się większości patogennej mikroflory.
Bakterie te są przydatne do syntezy różnych grup witamin, kwasu foliowego i nikotynowego. Nie należy lekceważyć ich roli w zdrowiu. Na przykład kwas foliowy jest niezbędny do produkcji czerwonych krwinek i utrzymania prawidłowego poziomu hemoglobiny.
Enterokoki
Ten typ drobnoustroju zasiedla jelito człowieka zaraz po urodzeniu.
Pomagają trawić sacharozę. Żyjąc głównie w jelicie cienkim, podobnie jak inne pożyteczne bakterie niepatogenne, zapewniają ochronę przed nadmiernym rozmnażaniem się szkodliwych pierwiastków. Jednocześnie enterokoki są warunkowo bezpiecznymi bakteriami.
Jeśli zaczną przekraczać dopuszczalne normy, rozwijają się różne choroby bakteryjne. Lista chorób jest bardzo długa. Począwszy od infekcji jelitowych, a skończywszy na meningokokach.
Pozytywny wpływ bakterii na organizm
Korzystne właściwości bakterii niepatogennych są bardzo zróżnicowane. Dopóki istnieje równowaga między mieszkańcami jelit i błon śluzowych, organizm ludzki funkcjonuje normalnie.
Większość bakterii bierze udział w syntezie i rozpadzie witamin. Bez ich obecności witaminy z grupy B nie są wchłaniane przez jelita, co prowadzi do zaburzeń układu nerwowego, chorób skóry i spadku poziomu hemoglobiny.
Większość niestrawionych składników pokarmowych, które dotarły do jelita grubego, jest rozkładana właśnie przez bakterie. Ponadto mikroorganizmy zapewniają stałość metabolizmu wodno-solnego. Ponad połowa całej mikroflory bierze udział w regulacji wchłaniania kwasów tłuszczowych i hormonów.
Mikroflora jelitowa tworzy miejscową odporność. To tutaj następuje zniszczenie większości organizmów chorobotwórczych, blokowanie szkodliwego drobnoustroju.
W związku z tym ludzie nie odczuwają wzdęć i wzdęć. Wzrost limfocytów prowokuje aktywne fagocyty do walki z wrogiem, stymuluje produkcję immunoglobuliny A.
Pożyteczne niepatogenne mikroorganizmy mają pozytywny wpływ na ściany jelita cienkiego i grubego. Utrzymują tam stały poziom kwasowości, stymulują aparat limfatyczny, nabłonek staje się odporny na różne czynniki rakotwórcze.
Perystaltyka jelit również w dużej mierze zależy od tego, jakie drobnoustroje się w niej znajdują. Tłumienie procesów gnicia i fermentacji jest jednym z głównych zadań bifidobakterii. Wiele mikroorganizmów przez wiele lat rozwija się w symbiozie z bakteriami chorobotwórczymi, tym samym je kontrolując.
Reakcje biochemiczne, które stale zachodzą z bakteriami, uwalniają dużo energii cieplnej, utrzymując ogólny bilans cieplny organizmu. Mikroorganizmy żywią się niestrawionymi pozostałościami.
Dysbakterioza
Dysbakterioza to zmiana składu ilościowego i jakościowego bakterii w organizmie człowieka . W tym przypadku organizmy pożyteczne giną, a organizmy szkodliwe aktywnie się rozmnażają.
Dysbakterioza dotyczy nie tylko jelit, ale także błon śluzowych (może występować dysbakterioza jamy ustnej, pochwy). W analizach dominować będą nazwy: paciorkowiec, gronkowiec, mikrokok.
W stanie normalnym pożyteczne bakterie regulują rozwój patogennej mikroflory. Skóra, narządy oddechowe są zwykle pod niezawodną ochroną. Kiedy równowaga jest zaburzona, osoba odczuwa następujące objawy: wzdęcia jelit, wzdęcia, bóle brzucha, zdenerwowanie.
Później może rozpocząć się utrata masy ciała, niedokrwistość, niedobór witamin. Z układu rozrodczego obserwuje się obfite wyładowanie, któremu często towarzyszy nieprzyjemny zapach. Na skórze pojawiają się podrażnienia, szorstkość, pęknięcia. Dysbakterioza jest efektem ubocznym po zażyciu antybiotyków.
Jeśli znajdziesz takie objawy, zdecydowanie powinieneś skonsultować się z lekarzem, który zaleci zestaw środków, aby przywrócić normalną mikroflorę. Często wymaga to przyjmowania probiotyków.
Struktura
Bakterie to bardzo małe żywe organizmy. Można je zobaczyć tylko pod mikroskopem o bardzo dużym powiększeniu. Wszystkie bakterie są jednokomórkowe. Wewnętrzna struktura komórki bakteryjnej nie przypomina komórek roślinnych i zwierzęcych. Nie mają jądra ani plastydów. Substancja jądrowa i pigmenty są obecne, ale w stanie „zdyspergowanym”. Forma jest zróżnicowana.
Komórka bakteryjna okryta jest specjalną gęstą otoczką - ścianą komórkową, która pełni funkcje ochronne i podtrzymujące, a także nadaje bakterii trwały, charakterystyczny kształt. Ściana komórkowa bakterii przypomina powłokę komórki roślinnej. Jest przepuszczalny: przez nią składniki odżywcze swobodnie przechodzą do komórki, a produkty przemiany materii trafiają do środowiska. Często na powierzchni ściany komórkowej bakterii wytwarzana jest dodatkowa warstwa ochronna śluzu - kapsułka. Grubość kapsułki może być wielokrotnie większa niż średnica samej komórki, ale może być bardzo mała. Kapsułka nie jest obowiązkową częścią komórki, powstaje w zależności od warunków, w jakie wnikają bakterie. Zapobiega wysychaniu bakterii.
Na powierzchni niektórych bakterii znajdują się długie wici (jedna, dwie lub wiele) lub krótkie cienkie kosmki. Długość wici może być wielokrotnie większa niż wielkość ciała bakterii. Bakterie poruszają się za pomocą wici i kosmków.
Wewnątrz komórki bakteryjnej znajduje się gęsta nieruchoma cytoplazma. Ma strukturę warstwową, nie ma wakuoli, więc różne białka (enzymy) i zapasowe składniki odżywcze znajdują się w samej substancji cytoplazmy. Komórki bakteryjne nie mają jądra. W centralnej części ich komórek skoncentrowana jest substancja zawierająca informacje dziedziczne. Bakterie - kwas nukleinowy - DNA. Ale ta substancja nie jest oprawiona w jądro.
Wewnętrzna organizacja komórki bakteryjnej jest złożona i ma swoje specyficzne cechy. Cytoplazma jest oddzielona od ściany komórkowej błoną cytoplazmatyczną. W cytoplazmie wyróżnia się główną substancję lub macierz, rybosomy i niewielką liczbę struktur błonowych, które pełnią różne funkcje (analogi mitochondriów, retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego). Cytoplazma komórek bakteryjnych często zawiera granulki o różnych kształtach i rozmiarach. Granulki mogą składać się ze związków, które służą jako źródło energii i węgla. Kropelki tłuszczu znajdują się również w komórce bakteryjnej.
Formacja zarodnikow
Zarodniki tworzą się wewnątrz komórki bakteryjnej. W procesie tworzenia zarodników komórka bakteryjna przechodzi szereg procesów biochemicznych. Zmniejsza się w nim ilość wolnej wody, zmniejsza się aktywność enzymatyczna. Zapewnia to odporność zarodników na niekorzystne warunki środowiskowe (wysoka temperatura, wysokie stężenie soli, wysychanie itp.). Tworzenie zarodników jest charakterystyczne tylko dla niewielkiej grupy bakterii. Zarodniki nie są istotnym etapem cyklu życiowego bakterii. Zarodnikowanie zaczyna się dopiero od braku składników odżywczych lub nagromadzenia produktów przemiany materii. Bakterie w postaci zarodników mogą przez długi czas pozostawać w stanie uśpienia. Zarodniki bakterii wytrzymują długotrwałe gotowanie i bardzo długie zamrażanie. W sprzyjających warunkach spór kiełkuje i staje się opłacalny. Zarodniki bakteryjne są przystosowane do przetrwania w niesprzyjających warunkach. Zarodniki w bakteriach służą do znoszenia niekorzystnych warunków. Powstają z wnętrza zawartości komórki. W tym przypadku wokół zarodnika tworzy się nowa, gęstsza skorupa. Zarodniki tolerują bardzo niskie temperatury (do -273°C) i bardzo wysokie. Zarodniki nie są zabijane przez gotującą się wodę.
Żywność
Wiele bakterii ma chlorofil i inne pigmenty. Przeprowadzają fotosyntezę, podobnie jak rośliny (sinice, fioletowe bakterie). Inne bakterie czerpią energię z substancji nieorganicznych – siarki, związków żelaza i innych, ale źródłem węgla, podobnie jak w fotosyntezie, jest dwutlenek węgla.
reprodukcja
Bakterie rozmnażają się, dzieląc jedną komórkę na dwie. Po osiągnięciu pewnego rozmiaru bakteria dzieli się na dwie identyczne bakterie. Potem każdy z nich zaczyna się żerować, rośnie, dzieli i tak dalej. Po wydłużeniu komórki stopniowo tworzy się przegroda poprzeczna, a następnie komórki potomne rozchodzą się; u wielu bakterii w określonych warunkach komórki po podziale pozostają połączone w charakterystyczne grupy. W tym przypadku w zależności od kierunku płaszczyzny podziału i ilości podziałów powstają różne formy. Rozmnażanie przez pączkowanie występuje w bakteriach jako wyjątek.
W sprzyjających warunkach podział komórek u wielu bakterii następuje co 20-30 minut. Przy tak szybkim rozmnażaniu potomstwo jednej bakterii w ciągu 5 dni jest w stanie uformować masę, która może wypełnić wszystkie morza i oceany. Proste obliczenia pokazują, że dziennie mogą powstawać 72 pokolenia (72 000 000 000 000 000 000 000 komórek). W przeliczeniu na wagę - 4720 ton. Jednak tak się nie dzieje w naturze, ponieważ większość bakterii szybko umiera pod wpływem światła słonecznego, suszenia, braku jedzenia, ogrzewania do 65-100ºС w wyniku walki między gatunkami itp.
Rola bakterii w przyrodzie. Dystrybucja i ekologia
Bakterie są wszechobecne: w zbiornikach wodnych, powietrzu, glebie. Najmniej jest ich w powietrzu (ale nie w zatłoczonych miejscach). W wodach rzek może ich być do 400 000 w 1 cm 3, aw glebie - do 1 000 000 000 w 1 g. Bakterie mają różne podejście do tlenu: dla niektórych jest to konieczne, dla innych jest destrukcyjne. Dla większości bakterii najkorzystniejsze są temperatury od +4 do +40 °C. Bezpośrednie światło słoneczne zabija wiele bakterii.
Występujące w ogromnych ilościach (liczba ich gatunków sięga 2500) bakterie odgrywają niezwykle ważną rolę w wielu naturalnych procesach. Wraz z grzybami i bezkręgowcami glebowymi biorą udział w rozkładzie resztek roślinnych (opadających liści, gałęzi itp.) do próchnicy. Działanie bakterii saprofitycznych prowadzi do powstawania soli mineralnych, które są wchłaniane przez korzenie roślin. Bakterie brodawkowe żyjące w tkankach korzeni ciem, a także niektóre bakterie wolno żyjące, mają niezwykłą zdolność przyswajania niedostępnego dla roślin azotu atmosferycznego. W ten sposób bakterie uczestniczą w cyklu substancji w przyrodzie.
Mikroflora glebowa. Liczba bakterii w glebie jest niezwykle wysoka - setki milionów i miliardy osobników w 1 gramie. Występują znacznie liczniej w glebie niż w wodzie i powietrzu. Całkowita liczba bakterii w glebie jest różna. Liczba bakterii zależy od rodzaju gleby, ich stanu, głębokości warstw. Na powierzchni cząstek gleby mikroorganizmy znajdują się w małych mikrokoloniach (po 20-100 komórek). Często rozwijają się w grubości skrzepów materii organicznej, na żywych i obumierających korzeniach roślin, w cienkich naczyniach włosowatych i wewnątrz grudek. Mikroflora glebowa jest bardzo zróżnicowana. Występują tu różne fizjologiczne grupy bakterii: bakterie gnilne, nitryfikacyjne, wiążące azot, siarkowe itp. wśród nich są tlenowce i beztlenowce, formy przetrwalnikowe i bezprzetrwalnikowe. Mikroflora jest jednym z czynników kształtowania gleby. Obszar rozwoju mikroorganizmów w glebie to strefa przylegająca do korzeni żywych roślin. Nazywa się ryzosferą, a całość zawartych w niej mikroorganizmów nazywana jest mikroflorą ryzosfery.
Mikroflora zbiorników wodnych. Woda to naturalne środowisko, w którym w dużych ilościach rozwijają się mikroorganizmy. Większość z nich dostaje się do wody z gleby. Czynnik, który determinuje liczbę bakterii w wodzie, obecność w niej składników odżywczych. Najczystsze są wody studni i źródeł artezyjskich. Otwarte zbiorniki i rzeki są bardzo bogate w bakterie. Najwięcej bakterii znajduje się w powierzchniowych warstwach wody, bliżej brzegu. Wraz ze wzrostem odległości od wybrzeża i głębokością zmniejsza się liczba bakterii. Czysta woda zawiera 100-200 bakterii w 1 ml, a zanieczyszczona 100-300 tysięcy i więcej. W mule dennym znajduje się wiele bakterii, zwłaszcza w warstwie powierzchniowej, gdzie bakterie tworzą film. W tym filmie jest wiele bakterii siarkowych i żelaznych, które utleniają siarkowodór do kwasu siarkowego, zapobiegając w ten sposób umieraniu ryb. W mule występuje więcej form zarodnikowych, podczas gdy w wodzie przeważają formy bez zarodników. Pod względem składu gatunkowego mikroflora wodna jest zbliżona do mikroflory glebowej, ale spotykane są również formy specyficzne. Niszcząc różne odpady, które dostały się do wody, mikroorganizmy stopniowo przeprowadzają tak zwane biologiczne oczyszczanie wody.
Mikroflora powietrza. Mikroflora powietrza jest mniej liczna niż mikroflora glebowa i wodna. Bakterie unoszą się z kurzem w powietrze, mogą tam przebywać przez pewien czas, a następnie osiadać na powierzchni ziemi i umrzeć z braku pożywienia lub pod wpływem promienie ultrafioletowe. Ilość drobnoustrojów w powietrzu zależy od obszaru geograficznego, ukształtowania terenu, pory roku, zanieczyszczenia pyłowego itp. Każda drobina kurzu jest nośnikiem drobnoustrojów. Większość bakterii w powietrzu nad przedsiębiorstwami przemysłowymi. Powietrze na wsi jest czystsze. Najczystsze powietrze jest nad lasami, górami, zaśnieżonymi przestrzeniami. Górne warstwy powietrza zawierają mniej zarazków. W mikroflorze powietrza znajduje się wiele bakterii pigmentowych i zarodnikowych, które są bardziej odporne niż inne na promienie ultrafioletowe.
Mikroflora ludzkiego ciała. Ciało człowieka, nawet całkowicie zdrowego, jest zawsze nośnikiem mikroflory. Kiedy ciało ludzkie wchodzi w kontakt z powietrzem i glebą, na odzieży i skórze osadzają się różne mikroorganizmy, w tym patogeny (pałeczki tężca, zgorzel gazowa itp.). Skażone są najczęściej odsłonięte części ludzkiego ciała. Na dłoniach znajdują się E. coli, gronkowce. W jamie ustnej występuje ponad 100 rodzajów drobnoustrojów. Usta ze swoją temperaturą, wilgotnością, resztkami składników odżywczych są doskonałym środowiskiem do rozwoju mikroorganizmów. Żołądek ma odczyn kwaśny, więc większość mikroorganizmów w nim ginie. Począwszy od jelita cienkiego reakcja staje się zasadowa, tj. korzystny dla drobnoustrojów. Mikroflora w jelicie grubym jest bardzo zróżnicowana. Każdy dorosły wydala około 18 miliardów bakterii dziennie wraz z odchodami, tj. więcej osób niż ludzi na świecie. Narządy wewnętrzne, które nie są połączone ze środowiskiem zewnętrznym (mózg, serce, wątroba, pęcherz itp.) są zwykle wolne od drobnoustrojów. Mikroby dostają się do tych organów tylko podczas choroby.
Znaczenie bakterii w życiu człowieka
Duże znaczenie mają procesy fermentacji; to jest ogólnie nazywane rozkładem węglowodanów. Tak więc w wyniku fermentacji mleko zamienia się w kefir i inne produkty; zakiszanie paszy to także fermentacja. Fermentacja zachodzi również w jelicie człowieka. Bez odpowiednich bakterii (takich jak E. coli) jelita nie mogą normalnie funkcjonować. Zgnilizna, pożyteczna w przyrodzie, jest wysoce niepożądana w życiu codziennym (np. psucie się produktów mięsnych). Fermentacja (na przykład kwaśne mleko) też nie zawsze się przydaje. Aby produkty się nie pogorszyły, są solone, suszone, konserwowane, przechowywane w lodówkach. W ten sposób zmniejsza się aktywność bakterii.
Bakterie chorobotwórcze
bakteria- jeden z najstarszych organizmów na Ziemi. Mimo prostoty swojej budowy żyją we wszystkich możliwych siedliskach. Większość z nich znajduje się w glebie (do kilku miliardów komórek bakteryjnych na 1 gram gleby). W powietrzu, wodzie, jedzeniu, wewnątrz ciał i na organizmach żywych organizmów znajduje się wiele bakterii. Bakterie znaleziono w miejscach, gdzie inne organizmy nie mogą żyć (na lodowcach, w wulkanach).
Zwykle bakteria to jedna komórka (chociaż istnieją formy kolonialne). Co więcej, komórka ta jest bardzo mała (od ułamków mikronów do kilkudziesięciu mikronów). Ale główną cechą komórki bakteryjnej jest brak jądra komórkowego. Innymi słowy, bakterie należą prokariota.
Bakterie są mobilne i nieruchome. W przypadku form nieruchomych ruch odbywa się za pomocą wici. Może ich być kilka lub może być tylko jeden.
Komórki różnych typów bakterii mogą znacznie różnić się kształtem. Istnieją bakterie kuliste ( kokcy), w kształcie pręta ( pałeczka) podobny do przecinka ( wibratory), skręcone ( krętki, spirilla) itd.
Struktura komórki bakteryjnej
Wiele komórek bakteryjnych ma kapsułka śluzowa. Pełni funkcję ochronną. W szczególności chroni komórkę przed wysychaniem.
Podobnie jak komórki roślinne, komórki bakteryjne mają Ściana komórkowa. Jednak w przeciwieństwie do roślin, jego struktura i skład chemiczny jest nieco inny. Ściana komórkowa składa się z warstw węglowodanów złożonych. Jego struktura jest taka, że umożliwia przenikanie różnych substancji do wnętrza komórki.
Pod ścianą komórki znajduje się błona cytoplazmatycznana.
Bakterie są prokariotami, ponieważ nie mają jądra komórkowego w swoich komórkach. Brakuje im również chromosomów charakterystycznych dla komórek eukariotycznych. Chromosom zawiera nie tylko DNA, ale także białko. W bakteriach ich chromosom składa się tylko z DNA i jest cząsteczką kolistą. Ten aparat genetyczny bakterii nazywa się nukleoid. Nukleoid znajduje się bezpośrednio w cytoplazmie, zwykle w centrum komórki.
Bakterie nie mają prawdziwych mitochondriów i szeregu innych organelli komórkowych (kompleks Golgiego, retikulum endoplazmatyczne). Ich funkcje są wykonywane przez inwazje błony cytoplazmatycznej komórki. Takie wcięcia nazywają się mezosomy.
Cytoplazma ma rybosomy, a także różne organiczne włączenie: białka, węglowodany (glikogen), tłuszcze. Ponadto komórki bakteryjne mogą zawierać różne pigmenty. W zależności od obecności niektórych pigmentów lub ich braku bakterie mogą być bezbarwne, zielone, fioletowe.
Odżywianie bakterii
Bakterie powstały u zarania powstania życia na Ziemi. To oni „odkryli” różne sposoby jedzenia. Dopiero później, wraz z komplikacją organizmów, wyraźnie wyróżniły się dwa duże królestwa: Rośliny i Zwierzęta. Różnią się od siebie przede wszystkim sposobem odżywiania. Rośliny są autotrofami, a zwierzęta heterotrofami. W bakteriach występują oba rodzaje żywienia.
Odżywianie to sposób na uzyskanie przez komórkę lub organizm niezbędnych substancji organicznych. Mogą być pozyskiwane z zewnątrz lub syntetyzowane niezależnie od substancji nieorganicznych.
bakterie autotroficzne
Bakterie autotroficzne syntetyzują substancje organiczne z nieorganicznych. Proces fuzji wymaga energii. W zależności od tego, skąd bakterie autotroficzne czerpią tę energię, dzieli się je na fotosyntetyczne i chemosyntetyczne.
bakterie fotosyntetyczne wykorzystać energię słońca, przechwytując jego promieniowanie. W tym są podobne do roślin. Jednak podczas gdy rośliny uwalniają tlen podczas fotosyntezy, większość bakterii fotosyntetycznych tego nie robi. Oznacza to, że fotosynteza bakterii jest beztlenowa. Również zielony pigment bakterii różni się od podobnego pigmentu roślin i nazywa się bakteriochlorofil. Bakterie nie mają chloroplastów. Większość bakterii fotosyntetycznych żyje w zbiornikach wodnych (świeżych i słonych).
Bakterie chemosyntetyczne do syntezy substancji organicznych z nieorganicznych wykorzystuje się energię różnych reakcji chemicznych. Energia uwalniana jest nie we wszystkich reakcjach, ale tylko w reakcjach egzotermicznych. Niektóre z tych reakcji zachodzą w komórkach bakteryjnych. Tak w bakterie nitryfikacyjne Amoniak utlenia się do azotynów i azotanów. bakterie żelazne utleniają żelazo żelazawe do tlenku. bakterie wodorowe utleniają cząsteczki wodoru.
Bakterie heterotroficzne
Bakterie heterotroficzne nie są w stanie syntetyzować substancji organicznych z nieorganicznych. Dlatego są zmuszeni otrzymywać je od środowisko.
Bakterie żywiące się organicznymi szczątkami innych organizmów (w tym martwymi ciałami) nazywane są bakterie saprofitowe. W inny sposób nazywane są bakteriami gnilnymi. W glebie jest wiele takich bakterii, które rozkładają próchnicę na substancje nieorganiczne, które są następnie wykorzystywane przez rośliny. Bakterie kwasu mlekowego żywią się cukrami, zamieniając je w kwas mlekowy. Bakterie kwasu masłowego rozkładają kwasy organiczne, węglowodany, alkohole do kwasu masłowego.
Bakterie brodawkowe żyją w korzeniach roślin i żywią się materią organiczną żywej rośliny. Wiążą jednak azot z powietrza i dostarczają go roślinie. Oznacza to, że w tym przypadku istnieje symbioza. Inne heterotrofy bakterie symbiontażyją w układzie pokarmowym zwierząt, pomagając trawić pokarm.
W procesie oddychania niszczenie substancji organicznych następuje wraz z uwolnieniem energii. Energia ta jest następnie zużywana na różne procesy życiowe (na przykład na ruch).
Skutecznym sposobem pozyskiwania energii jest oddychanie tlenem. Jednak niektóre bakterie mogą pozyskiwać energię bez tlenu. Tak więc istnieją bakterie tlenowe i beztlenowe.
Bakterie tlenowe tlen jest potrzebny, dlatego żyją w miejscach, w których jest on dostępny. Tlen bierze udział w utlenianiu substancji organicznych do dwutlenku węgla i wody. W procesie takiego oddychania bakterie otrzymują stosunkowo dużą ilość energii. Ta metoda oddychania jest charakterystyczna dla zdecydowanej większości organizmów.
bakterie beztlenowe nie potrzebują tlenu do oddychania, dlatego mogą żyć w środowisku beztlenowym. Czerpią energię z reakcje fermentacyjne. Ta metoda utleniania jest nieefektywna.
Reprodukcja bakterii
W większości przypadków bakterie rozmnażają się, dzieląc swoje komórki na dwie części. Jest to poprzedzone podwojeniem kolistej cząsteczki DNA. Każda komórka potomna otrzymuje jedną z tych cząsteczek i dlatego jest genetyczną kopią komórki macierzystej (klonem). Tak więc bakterie są rozmnażanie bezpłciowe.
W sprzyjających warunkach (przy wystarczającej ilości składników odżywczych i sprzyjających warunkach środowiskowych) komórki bakteryjne dzielą się bardzo szybko. Tak więc z jednej bakterii mogą powstawać setki milionów komórek dziennie.
Chociaż bakterie rozmnażają się bezpłciowo, w niektórych przypadkach mają tzw proces seksualny, który przybiera formę koniugacje. Podczas koniugacji dwie różne komórki bakteryjne zbliżają się do siebie, powstaje połączenie między ich cytoplazmami. Części DNA jednej komórki przechodzą do drugiej, a części DNA drugiej komórki do pierwszej. Tak więc podczas procesu seksualnego w bakteriach ma miejsce wymiana informacji genetycznej. Czasami w tym przypadku bakterie wymieniają nie segmenty DNA, ale całe cząsteczki DNA.
zarodniki bakteryjne
Zdecydowana większość bakterii tworzy zarodniki w niesprzyjających warunkach. Zarodniki bakterii są głównie sposobem doświadczania niekorzystnych warunków i sposobem osiedlania się, a nie sposobem rozmnażania.
Kiedy powstaje zarodnik, cytoplazma komórki bakteryjnej kurczy się, a sama komórka jest pokryta gęstą, grubą powłoką ochronną.
Zarodniki bakterii pozostają żywotne przez długi czas i są w stanie przetrwać bardzo niekorzystne warunki (skrajnie wysokie i niskie temperatury, wysychanie).
Kiedy zarodnik dostanie się do sprzyjających warunków, pęcznieje. Następnie powłoka ochronna zostaje zrzucona i pojawia się normalna komórka bakteryjna. Zdarza się, że w tym przypadku następuje podział komórek i powstaje kilka bakterii. Oznacza to, że zarodnikowanie łączy się z rozmnażaniem.
Znaczenie bakterii
Rola bakterii w obiegu substancji w przyrodzie jest ogromna. Przede wszystkim dotyczy to bakterii gnilnych (saprofitów). Nazywają się sanitariusze przyrody. Rozkładając szczątki roślin i zwierząt, bakterie przekształcają złożone substancje organiczne w proste substancje nieorganiczne (dwutlenek węgla, woda, amoniak, siarkowodór).
Bakterie zwiększają żyzność gleby, wzbogacając ją w azot. W bakteriach nitryfikacyjnych zachodzą reakcje, podczas których powstają azotyny z amoniaku, a azotany z azotynów. Bakterie brodawkowe są w stanie przyswajać azot atmosferyczny, syntetyzując związki azotowe. Żyją w korzeniach roślin, tworząc guzki. Dzięki tym bakteriom rośliny otrzymują potrzebne im związki azotowe. Rośliny strączkowe wchodzą w symbiozę głównie z bakteriami brodawkowymi. Po śmierci gleba jest wzbogacana azotem. Jest to często stosowane w rolnictwie.
W żołądku przeżuwaczy bakterie rozkładają błonnik, co sprzyja wydajniejszemu trawieniu.
Pozytywna rola bakterii w przemyśle spożywczym jest świetna. Wiele rodzajów bakterii jest wykorzystywanych do produkcji produktów kwasu mlekowego, masła i sera, marynowania warzyw, a także w produkcji wina.
W przemyśle chemicznym bakterie są wykorzystywane do produkcji alkoholi, acetonu i kwasu octowego.
W medycynie za pomocą bakterii uzyskuje się szereg antybiotyków, enzymów, hormonów i witamin.
Jednak bakterie również mogą być szkodliwe. Nie tylko psują żywność, ale ich wydzieliny sprawiają, że są trujące.
Niemal wszędzie - w powietrzu, wodzie, glebie, żywych i martwych tkankach roślin i zwierząt. Niektóre z nich są korzystne, inne nie. Szkodliwe bakterie, a przynajmniej niektóre z nich, są znane większości. Oto kilka nazw, które słusznie wywołują u nas negatywne odczucia: salmonella, gronkowiec złocisty, paciorkowiec, cholera vibrio, pałeczka dżumy. Ale niewiele osób zna bakterie przydatne dla ludzi lub nazwy niektórych z nich. Lista, które mikroorganizmy są korzystne, a które szkodliwe, zajmie więcej niż jedną stronę. Spójrzmy więc tylko na niektóre z nich.
Nie ma szczepionki przeciwko cholerze azjatyckiej! Choroba legionistów : legioneloza. Niektóre bakterie rozwijają się na przykład w zbiornikach ciepłej wody. Aby przeciwdziałać temu problemowi, należy regularnie opróżniać te pojemniki. Woda, która zbyt długo znajdowała się w systemie, musi zostać przepuszczona. Mając zbiornik ciepłej wody, możesz podnieść temperaturę wewnętrzną do ponad 63 stopni, a nawet lepiej do 75 stopni.
Ta temperatura musi trwać co najmniej 2 dni, aby zabić wszystkie bakterie. Choroba nie wymaga specjalnego leczenia. Zwykle stosuje się antybiotyki. Najlepszy sposób na zapobieganie dobremu układowi odpornościowemu i dobrej florze bakteryjnej. Czosnek i pałeczki kwasu mlekowego - nawet w podróży - działają profilaktycznie i leczniczo. Ostre infekcje leczy się bakteriami kwasu mlekowego co pół godziny.
Azotobacter (Azotobacter)
Mikroorganizmy o średnicy 1-2 mikronów (0,001-0,002 mm) mają zwykle owalny kształt, który można zobaczyć na zdjęciu, który może mieć kształt od kulistego do pręcika. żyją w lekko zasadowych i neutralnych glebach na całej planecie, aż do obu regionów polarnych. Występują również w słodkiej wodzie i słonawych bagnach. Potrafi przetrwać niesprzyjające warunki. Na przykład w suchych warunkach mogą przetrwać do 24 lat bez utraty żywotności. Azot jest jednym z podstawowych elementów fotosyntezy roślin. Nie są w stanie samodzielnie oddzielić go od powietrza. Bakterie z rodzaju Azotobacter są pożyteczne, ponieważ gromadzą azot z powietrza, przekształcając go w jony amonowe, które są uwalniane do gleby i łatwo przyswajalne przez rośliny. Ponadto mikroorganizmy te wzbogacają glebę w substancje biologicznie czynne, które stymulują wzrost roślin, pomagają oczyszczać glebę z metali ciężkich, w szczególności z ołowiu i rtęci. Są to takie obszary jak:
Bakterie giną w temperaturze 68 stopni. Jednak oczywiście zaleca się podgrzanie jedzenia do 75 stopni. Jeśli chcesz przetwarzać surowe jajka, zaleca się kupowanie jaj pasteryzowanych. Jeśli trzymasz żółwie, węże lub inne gady jako zwierzęta domowe, musisz zwracać uwagę na dobrą higienę. że myj ręce natychmiast po kontakcie ze zwierzęciem i utrzymuj klatkę w czystości. Unikaj całowania zwierzęcia.
Najlepszą profilaktyką jest dobry układ pokarmowy i dobry układ odpornościowy. Diagnoza czerwonki może być bardzo trudna, ponieważ choroba może dotyczyć wielu różnych miejsc. Diagnozę najlepiej postawić za pomocą testu stolca. Oczywiście leczenie czerwonki zależy od rodzaju czerwonki, z którą masz do czynienia. Gdy czerwonka jest spowodowana infekcją bakteryjną, najlepiej leczyć ją antybiotykami. Choroba nie była szczepiona.
- Rolnictwo. Oprócz tego, że same zwiększają żyzność gleby, służą do pozyskiwania biologicznych nawozów azotowych.
- Medycyna. Zdolność przedstawicieli rodzaju do wydzielania kwasu alginowego wykorzystuje się do otrzymywania leków na choroby przewodu pokarmowego zależne od kwasowości.
- przemysł spożywczy. Wspomniany już kwas, zwany kwasem alginowym, stosowany jest w dodatkach do żywności do kremów, budyniów, lodów itp.
bifidobakterie
Te mikroorganizmy o długości od 2 do 5 mikronów mają kształt pręcika, lekko zakrzywione, jak widać na zdjęciu. Ich głównym siedliskiem są jelita. W niesprzyjających warunkach bakterie o tej nazwie szybko umierają. Są niezwykle przydatne dla ludzi ze względu na następujące właściwości:
Pacjenta należy izolować do czasu, gdy trzy próbki kału będą konsekwentnie ujemne pod względem bakterii. Jeśli bakterie są nadal wydalane z organizmu po sześciu miesiącach, pacjent jest uważany za przewlekłego nosiciela infekcji. Ważny jest płyn, sól i Zuckerzufuh. Może wystąpić transfuzja krwi. Jako środek zapobiegawczy można stosować zioła zawierające berberynę, takie jak kurkuma, Hydrastis canadensis oraz kora i korzeń Berberów, duże dawki czosnku i ewentualnie homeopatyczne antidotum.
- Przemysł spożywczy – produkcja kefiru, śmietany, fermentowanego mleka pieczonego, sera; fermentacja warzyw i owoców; przygotowanie kwasu chlebowego, ciasta itp.
- Rolnictwo - Fermentacja kiszonki (kiszenie) spowalnia rozwój pleśni i przyczynia się do lepszej ochrony paszy dla zwierząt.
- Medycyna tradycyjna – leczenie ran i oparzeń. Dlatego zaleca się smarowanie oparzeń słonecznych kwaśną śmietaną.
- Medycyna - produkcja leków przywracających mikroflorę jelitową, żeński układ rozrodczy po infekcji; przyjmowanie antybiotyków i częściowego substytutu krwi zwanego dekstranem; produkcja leków do leczenia beri-beri, chorób przewodu pokarmowego, w celu poprawy procesów metabolicznych.
Streptomycetes
Ten rodzaj bakterii składa się z prawie 550 gatunków. W sprzyjających warunkach tworzą nitki o średnicy 0,4-1,5 mikrona, przypominające grzybnię grzyba, jak widać na zdjęciu. Żyją głównie w glebie. Jeśli kiedykolwiek brałeś leki, takie jak erytromycyna, tetracyklina, streptomycyna lub lewomycetyna, to już wiesz, jak przydatne są te bakterie. Są producentami (producentami) szerokiej gamy leków, w tym:
Bakterie często przystosowują się do określonego podłoża odżywczego. Ponieważ jednak prawie nie ma materii organicznej, której nie mogą wykorzystać wyspecjalizowane mikroorganizmy, tj. degradowalny, jest wynikiem ogromnego znaczenia bakterii w degradacji martwej materii organicznej: to, co bardzo szybko pokryłoby powierzchnię ziemi gęstą warstwą i uniemożliwiłoby jakiekolwiek inne życie, zostało zdegradowane przez ciągłe, etapowe działanie bakterii każdorazowo grupa organizmów stwarza warunki do życia kolejnej grupy.
- przeciwgrzybicze;
- przeciwbakteryjny;
- przeciwnowotworowy.
W przemysłowej produkcji leków paciorkowce są stosowane od lat czterdziestych ubiegłego wieku. Oprócz antybiotyków te pożyteczne bakterie wytwarzają następujące substancje:
Zawartość gleby w bakteriach w dużej mierze zależy od zawartości gleby w martwej materii organicznej; W związku z tym sypkie gleby leśne charakteryzują się największą zawartością bakterii, a jednocześnie wysoką żyznością. Oprócz tych bakterii, które żyją na martwej lub żywej materii organicznej, istnieją formy, które mogą żyć autotroficznie, jak rośliny: mogą budować wiązania za pomocą energii chemicznej z substancji nieorganicznych. Niektóre bakterie są nawet zdolne do fotosyntezy za pomocą barwników.
Zawartość tlenu w środowisku ma ogromne znaczenie: istnieją bakterie, które potrzebują tlenu, bakterie, które mogą żyć z tlenem lub bez, a nawet te, które są dla niego zabójcze. Niektóre bakterie tworzą trwałe komórki w niekorzystnych warunkach środowiskowych.
Należy uczciwie zauważyć, że nie wszystkie streptomycetes są równie przydatne. Niektóre z nich powodują chorobę ziemniaka (parch), inne są przyczyną różnych ludzkich dolegliwości, w tym chorób krwi.
Słowo „bakterie” u większości ludzi kojarzy się z czymś nieprzyjemnym i zagrożeniem dla zdrowia. W najlepszym razie przychodzą na myśl produkty z kwaśnego mleka. W najgorszym - dysbakterioza, dżuma, czerwonka i inne kłopoty. Bakterie są wszędzie, dobre i złe. Co mogą ukryć mikroorganizmy?
Aktywność metaboliczną różnych bakterii od dawna wykorzystuje się do ekstrakcji alkoholu i octu, zakwaszania mleka i produkcji sera. Ponadto bakterie służą do oczyszczania powietrza i ścieków oraz usuwania problematycznych odpadów. Bakterie są ważnymi obiektami inżynierii genetycznej. Bakterie modyfikowane genetycznie są wykorzystywane do produkcji ludzkich hormonów, takich jak insulina, interferon czy hormon wzrostu. Z drugiej strony bakterie odgrywają ważną rolę jako spoilery żywności.
Toksyny bakteryjne mogą powodować niebezpieczne zatrucie pokarmowe. Liczne bakterie są również czynnikami wywołującymi choroby zakaźne u ludzi, zwierząt i roślin. Enzymy restrykcyjne, w szczególności endonukleazy restrykcyjne, to te, które można ciąć w obrębie sekwencji.
Czym są bakterie
Człowiek i bakterie
Pojawienie się bakterii w organizmie
Pożyteczne bakterie to: kwas mlekowy, bifidobakterie, E. coli, paciorkowce, mikoryza, sinice.
Wszystkie odgrywają ważną rolę w życiu człowieka. Niektóre z nich zapobiegają występowaniu infekcji, inne wykorzystywane są do produkcji leków, inne utrzymują równowagę w ekosystemie naszej planety.
Istnieją trzy typy w zależności od ich cech. Nazwy enzymów restrykcyjnych wskazują na ich pochodzenie. Pierwsza litera oznacza rodzaj, druga i trzecia gatunek, uzupełniają ją uzupełnienia o nazwę i chronologiczną kolejność odkrycia. Enzymy restrykcyjne różnego pochodzenia o identycznych sekwencjach rozpoznawczych i identycznych wzorach nazywane są izoschizomerami.
Cięte w tej samej kolejności, ale pozostawiając różne końce cięcia, nazywane są Neoschizomerem. Lepkie końce są łatwiejsze do podwiązania. Wraz z odkryciem enzymów restrykcyjnych rozpoczął się rozwój biologii molekularnej. Enzymy, które wytwarzają lepkie końce, są szczególnie przydatne, ponieważ nakładające się końce łatwo łączą się ze sobą.
Rodzaje szkodliwych bakterii
Szkodliwe bakterie mogą powodować wiele poważnych chorób u ludzi. Na przykład błonica, wąglik, zapalenie migdałków, dżuma i wiele innych. Są łatwo przenoszone z zarażonej osoby przez powietrze, jedzenie, dotyk. To szkodliwe bakterie, których nazwy zostaną podane poniżej, psują żywność. Wydzielają nieprzyjemny zapach, gniją i gniją oraz powodują choroby.
Wiele bakterii ma specyficzne dla szczepu endonukleazy restrykcyjne. Tylko wirusy pochodzące z bakterii tego samego szczepu mają prawidłowy wzorzec metylacji i mogą kontynuować replikację. Tak więc reprodukcja wirusów jest „ograniczona” do tego szczepu.
Pozycje miejsc cięcia poszczególnych enzymów restrykcyjnych są często przedstawiane na mapach restrykcyjnych. W okrężnicy, a także w pochwie, kwaśne środowisko jest jednym z najważniejszych warunków zdrowia i odporności na patogeny. To kwaśne środowisko można osiągnąć tylko przy prawidłowej kolonizacji błon śluzowych. W przypadku zaburzeń lub nieprawidłowej kolonizacji flory jelitowej lub pochwy można ją przywrócić ostrożnie i przez dłuższy czas.
Bakterie mogą być Gram-dodatnie, Gram-ujemne, w kształcie pręcika.
Nazwy szkodliwych bakterii
Stół. Szkodliwe bakterie dla ludzi. Tytuły| Tytuły | Siedlisko | Zaszkodzić |
| Mykobakterie | jedzenie, woda | gruźlica, trąd, wrzód |
| pałeczka tężca | gleba, skóra, przewód pokarmowy | tężec, skurcze mięśni, niewydolność oddechowa |
|
Różdżka zarazy Dobre i złe bakterie jelitoweW przewodzie pokarmowym z grubsza rozróżniamy dwa rodzaje bakterii: szkodliwe bakterie gnilne, znane jako bakterie E. coli oraz pożyteczne, przyjazne bakterie, do których wśród wielu innych szczepów bakterii należą pałeczki kwasu mlekowego. Bakterie Coli wytwarzają substancje toksyczneGnijące bakterie wytwarzają szereg toksycznych substancji, gdy białka ulegają degradacji, takie jak indol i skatol. Tak więc nawet zapachy naszych wydzielin wskazują na możliwą niewłaściwą kolonizację naszych jelit. Lactobacilli utrzymują równowagęPrzyjazne bakterie jelitowe produkują przede wszystkim kwas mlekowy, ale także kwas octowy, enzymy trawienne i witaminy. Te, które wytwarzają kwas mlekowy, są znane jako lactobacilli i bifidobakterie.(uważany przez ekspertów za broń biologiczną) |
tylko u ludzi, gryzoni i ssaków | dżuma dymienicza, zapalenie płuc, infekcje skóry |
| Helicobacter pylori | wyściółka ludzkiego żołądka | zapalenie żołądka, wrzód trawienny, wytwarza cytotoksyny, amoniak |
| pałeczka wąglika | gleba | wąglik |
| kij zatrucia jadem kiełbasianym | jedzenie, skażone naczynia | zatrucie |
Szkodliwe bakterie są w stanie długo pozostawać w ciele i wchłaniać z niego przydatne substancje. Mogą jednak wywołać chorobę zakaźną.
Lactobacilli i bifidobakterie są naturalnymi antagonistami bakterii Escherichia coli i utrzymują równowagę środowiska jelitowego. Idealny stosunek szczepów bakteryjnych jest taki, że pożyteczne bakterie w okrężnicy są zdominowane w 85%. W takim przypadku obecność bakterii gnilnych o 15% nie jest już tragiczna, ponieważ mogą one być kontrolowane przez pożyteczne bakterie.
Lactobacillus dla zdrowego trawienia
Przyjazne dla zdrowia bakterie jelitowe wytwarzają między innymi enzymy trawienne. Tym samym pomagają w utrzymaniu zdrowych funkcji trawiennych organizmu i jednocześnie ograniczają aktywność bakterii gnilnych. Oczywiście, jeśli tych pozytywnych dla nas bakterii nie ma lub występują tylko w niewystarczających ilościach, dodany pokarm nie może zostać odpowiednio strawiony.
Najbardziej niebezpieczne bakterie
Jedną z najbardziej opornych bakterii jest metycylina. Znany jest bardziej pod nazwą „Staphylococcus aureus” (Staphylococcus aureus). Ten mikroorganizm może powodować nie jedną, ale kilka chorób zakaźnych. Niektóre rodzaje tych bakterii są odporne na silne antybiotyki i środki antyseptyczne. Szczepy tej bakterii mogą żyć w górnych drogach oddechowych, otwartych ranach i drogach moczowych co trzeciego mieszkańca Ziemi. Dla osoby z silnym układem odpornościowym nie jest to niebezpieczne.
Szkodliwe dla człowieka bakterie to także patogeny zwane Salmonella typhi. Są czynnikami wywołującymi ostre infekcje jelitowe i dur brzuszny. Tego typu bakterie, które są szkodliwe dla ludzi, są niebezpieczne, ponieważ wytwarzają toksyczne substancje, które są wyjątkowo zagrażające życiu. W przebiegu choroby dochodzi do zatrucia organizmu, bardzo silnej gorączki, wysypki na ciele, nasilania się wątroby i śledziony. Bakteria jest bardzo odporna na różne wpływy zewnętrzne. Dobrze żyje w wodzie, na warzywach, owocach i dobrze się rozmnaża w produktach mlecznych.
Clostridium tetan jest również jedną z najniebezpieczniejszych bakterii. Wytwarza truciznę zwaną egzotoksyną tężcową. Osoby zarażone tym patogenem odczuwają straszliwy ból, konwulsje i bardzo ciężko umierają. Choroba nazywa się tężcem. Pomimo faktu, że szczepionka została stworzona w 1890 roku, każdego roku na Ziemi umiera z niej 60 tysięcy ludzi.
Inną bakterią, która może prowadzić do śmierci człowieka, jest Mycobacterium tuberculosis. Powoduje gruźlicę, która jest odporna na leki. Jeśli nie poprosisz o pomoc w odpowiednim czasie, osoba może umrzeć.
Środki zapobiegające rozprzestrzenianiu się infekcji
Szkodliwe bakterie, nazwy mikroorganizmów są badane z ławki studenckiej przez lekarzy wszystkich kierunków. Każdego roku służba zdrowia poszukuje nowych metod zapobiegania rozprzestrzenianiu się infekcji zagrażających życiu człowieka. Dzięki przestrzeganiu środków zapobiegawczych nie będziesz musiał tracić energii na szukanie nowych sposobów radzenia sobie z takimi chorobami.
Aby to zrobić, konieczne jest określenie źródła infekcji na czas, określenie kręgu chorych i możliwych ofiar. Konieczne jest odizolowanie zarażonych i zdezynfekowanie źródła infekcji.
Drugim etapem jest zniszczenie dróg, którymi mogą się przenosić szkodliwe bakterie. Aby to zrobić, przeprowadź odpowiednią propagandę wśród ludności.
Przejmuje się kontrolę nad obiektami spożywczymi, zbiornikami, magazynami z magazynami żywności.
Każda osoba może oprzeć się szkodliwym bakteriom w każdy możliwy sposób, wzmacniając swoją odporność. Zdrowy styl życia, przestrzeganie elementarnych zasad higieny, samoobrona podczas kontaktów seksualnych, używanie sterylnych jednorazowych narzędzi i sprzętu medycznego, całkowite ograniczenie komunikacji z osobami poddanymi kwarantannie. Wchodząc do regionu epidemiologicznego lub ogniska infekcji, konieczne jest ścisłe przestrzeganie wszystkich wymagań służb sanitarno-epidemiologicznych. Szereg infekcji jest utożsamianych pod względem wpływu z bronią bakteriologiczną.
Czym są bakterie: nazwy i typy
Najstarszy żywy organizm na naszej planecie. Jego przedstawiciele nie tylko przetrwali miliardy lat, ale także mają wystarczającą moc, by zniszczyć wszystkie inne gatunki na Ziemi. W tym artykule przyjrzymy się, czym są bakterie.
Porozmawiajmy o ich strukturze, funkcjach, a także wymienimy kilka użytecznych i szkodliwych typów.
Odkrycie bakterii
Rodzaje bakterii w moczu
Struktura
Metabolizm
reprodukcja
Miejsce na świecie
Wcześniej dowiedzieliśmy się, czym są bakterie. Teraz warto porozmawiać o tym, jaką rolę odgrywają w przyrodzie.
Naukowcy twierdzą, że bakterie to pierwsze żywe organizmy, które pojawiły się na naszej planecie. Istnieją zarówno odmiany tlenowe, jak i beztlenowe. Dlatego istoty jednokomórkowe są w stanie przetrwać różne kataklizmy zachodzące na Ziemi.
Niewątpliwą zaletą bakterii jest asymilacja azotu atmosferycznego. Biorą udział w kształtowaniu żyzności gleby, niszczeniu szczątków martwych przedstawicieli flory i fauny. Ponadto mikroorganizmy biorą udział w tworzeniu minerałów i odpowiadają za utrzymywanie rezerw tlenu i dwutlenku węgla w atmosferze naszej planety.
Całkowita biomasa prokariontów wynosi około pięciuset miliardów ton. Przechowuje ponad osiemdziesiąt procent fosforu, azotu i węgla.
Jednak na Ziemi występują nie tylko pożyteczne, ale i chorobotwórcze gatunki bakterii. Powodują wiele śmiertelnych chorób. Na przykład gruźlica, trąd, dżuma, kiła, wąglik i wiele innych. Ale nawet te, które są warunkowo bezpieczne dla ludzkiego życia, mogą stać się zagrożeniem, gdy poziom odporności spadnie.
Istnieją również bakterie, które infekują zwierzęta, ptaki, ryby i rośliny. Tak więc mikroorganizmy są w symbiozie nie tylko z bardziej rozwiniętymi istotami. Następnie porozmawiamy o tym, jakie są bakterie chorobotwórcze, a także o przydatnych przedstawicielach tego typu mikroorganizmów.
Bakterie i człowiek
Nawet w szkole uczą, czym są bakterie. Stopień 3 zna wszystkie rodzaje sinic i innych organizmów jednokomórkowych, ich budowę i rozmnażanie. Teraz porozmawiamy o praktycznej stronie problemu.
Pół wieku temu nikt nie myślał o takim pytaniu, jak stan mikroflory w jelitach. Wszystko było dobrze. Odżywianie jest bardziej naturalne i zdrowe, minimum hormonów i antybiotyków, mniej chemikaliów do środowiska.
Dziś, w warunkach złego odżywiania, na pierwszy plan wysuwają się stres, nadmiar antybiotyków, dysbakterioza i związane z nią problemy. Jak lekarze proponują sobie z tym poradzić?
Jedną z głównych odpowiedzi jest stosowanie probiotyków. Jest to specjalny kompleks, który ponownie zasiedla ludzkie jelita pożytecznymi bakteriami.
Taka interwencja może pomóc w tak nieprzyjemnych chwilach jak alergie pokarmowe, nietolerancja laktozy, zaburzenia przewodu pokarmowego i inne dolegliwości.
Porozmawiajmy teraz o tym, czym są pożyteczne bakterie, a także poznajmy ich wpływ na zdrowie.
Trzy rodzaje drobnoustrojów zostały szczegółowo przebadane i szeroko stosowane dla pozytywnego wpływu na organizm ludzki - acidophilus, bułgarski Bacillus i bifidobakterie.
Pierwsze dwa mają na celu stymulację układu odpornościowego, a także ograniczenie wzrostu niektórych szkodliwych mikroorganizmów, takich jak drożdże, E. coli i tak dalej. Bifidobakterie odpowiadają za trawienie laktozy, produkcję niektórych witamin i obniżenie poziomu cholesterolu.
szkodliwe bakterie
Wcześniej rozmawialiśmy o tym, czym są bakterie. Powyżej podano rodzaje i nazwy najczęściej występujących mikroorganizmów pożytecznych. Dalej porozmawiamy o „jednokomórkowych wrogach” człowieka.
Są takie, które są szkodliwe tylko dla ludzi, są śmiertelne dla zwierząt czy roślin. Ludzie nauczyli się używać tego ostatniego, w szczególności do niszczenia chwastów i irytujących owadów.
Zanim zagłębimy się w to, czym są szkodliwe bakterie, warto zastanowić się, w jaki sposób się rozprzestrzeniają. A takich jest wiele. Istnieją mikroorganizmy przenoszone przez skażone i nieumyte produkty, drogą powietrzną i kontaktową, przez wodę, glebę lub ukąszenia owadów.
Najgorsze jest to, że tylko jedna komórka uderza w sprzyjające środowisko ludzkiego ciała jest w stanie rozmnożyć nawet kilka milionów bakterii w ciągu zaledwie kilku godzin.
Jeśli mówimy o tym, czym są bakterie, nazwy tych patogennych i pożytecznych są trudne do rozróżnienia dla nieprofesjonalisty. W nauce terminy łacińskie są używane w odniesieniu do mikroorganizmów. W mowie potocznej zawiłe słowa zastępowane są pojęciami - „E. coli”, „czynniki wywołujące” cholerę, krztusiec, gruźlicę i inne.
Istnieją trzy rodzaje środków zapobiegawczych w celu zapobiegania chorobie. Są to szczepienia i szczepionki, przerwanie dróg transmisji (bandaże z gazy, rękawiczki) oraz kwarantanna.
Skąd pochodzą bakterie w moczu?
Jakie bakterie są przydatne
Bakterie są wszędzie – podobne hasło słyszymy od dzieciństwa. Za wszelką cenę staramy się oprzeć tym mikroorganizmom sterylizując środowisko. I czy jest to konieczne?
Istnieją bakterie, które są obrońcami i pomocnikami, zarówno człowieka, jak i otaczającego go świata. Te żywe mikroorganizmy chronią człowieka i przyrodę w milionach kolonii. Są aktywnymi uczestnikami wszystkich procesów zachodzących na planecie i bezpośrednio w ciele każdej żywej istoty. Ich celem jest bycie odpowiedzialnym za prawidłowy przebieg procesów życiowych i przebywanie wszędzie tam, gdzie nie można ich obejść.
Ogromny świat bakterii
Według badań prowadzonych regularnie przez naukowców, w ludzkim ciele znajduje się ponad dwa i pół kilograma różnych bakterii.
Wszystkie bakterie biorą udział w procesach życiowych. Na przykład niektóre pomagają w trawieniu pokarmu, inne są aktywnymi pomocnikami w produkcji witamin, a inne działają jako obrońcy przed szkodliwymi wirusami i mikroorganizmami.
Jedną z bardzo pożytecznych żywych istot żyjących w środowisku zewnętrznym jest bakteria wiążąca azot, która znajduje się w brodawkach korzeniowych roślin, które uwalniają azot do atmosfery niezbędnej do oddychania człowieka.
Istnieje inna grupa mikroorganizmów związana z trawieniem odpadów. związki organiczne co pomaga utrzymać żyzność gleby na odpowiednim poziomie. Zawiera drobnoustroje wiążące azot.
Bakterie lecznicze i spożywcze
W proces otrzymywania antybiotyków aktywnie biorą udział inne mikroorganizmy - są to streptomycyna i tetracyklina. Bakterie te nazywane są Streptomyces i należą do bakterii glebowych, które są wykorzystywane do produkcji nie tylko antybiotyków, ale także produktów w produkcji przemysłowej i spożywczej.
W tych gałęziach przemysłu spożywczego szeroko stosowana jest bakteria Lactobacillis, która bierze udział w procesach fermentacji. Dlatego jest poszukiwany w produkcji jogurtu, piwa, sera, wina.
Wszyscy ci przedstawiciele pomocników mikroorganizmów żyją według własnych ścisłych zasad. Naruszenie ich równowagi prowadzi do najbardziej negatywnych zjawisk. Przede wszystkim w ludzkim ciele powstaje dyskbakterioza, której konsekwencje są czasami nieodwracalne.
Po drugie, wszystkie funkcje regeneracyjne osoby związane z narządami wewnętrznymi lub zewnętrznymi, z brakiem równowagi pożytecznych bakterii, są znacznie trudniejsze. To samo dotyczy grupy zajmującej się produkcją żywności.
Bakterie w procesie ewolucji przystosowały się do przetrwania w najbardziej niesprzyjających warunkach środowiskowych i zachowały informacje dziedziczne poprzez tworzenie zarodników. Wewnątrz komórki tworzą się zarodniki bakterii. Cały proces kiełkowania (sporulacji) trwa 18 - 20 godzin. Podczas tego procesu w komórce bakteryjnej zmienia się szereg procesów biochemicznych. Bakterie mogą pozostawać w stanie zarodnikowym przez długi czas - setki lat. W sprzyjających warunkach środowiskowych kiełkują zarodniki. Proces kiełkowania trwa 4-5 godzin.
Zarodnikowanie występuje, gdy:
- substrat odżywczy jest wyczerpany,
- brakuje węgla i azotu,
- gromadzi się w środowisku wewnętrznym komórki jony potasu i manganu,
- zmienia się poziom kwasowości środowiska itp.
Ryż. 1. Na zdjęciu zarodnika wewnątrz komórki bakteryjnej (zdjęcie wykonano w świetle mikroskopu elektronowego - EM).
Jakie bakterie są zdolne do zarodnikowania
Bakterie w kształcie pręcików, które tworzą zarodniki, nazywane są pałeczkami. Należą do rodziny Bacillaceae i są reprezentowane przez rodzaje Clostridium Clostricdium, rodzaj Bacillus i rodzaj Desulfotomaculum. Wszystkie są Gram-dodatnimi bakteriami beztlenowymi.
Rodzaj Clostridium zawiera ponad 93 rodzaje bakterii. Wszyscy tworzą spory. Gatunki Clostridium powodują zgorzel płuc, są sprawcami powikłań po aborcji i porodzie, ciężkich infekcji toksycznych, w tym zatrucia jadem kiełbasianym. Zarodniki bakterii tego gatunku przekraczają średnicę komórki wegetatywnej.
Rodzaj Bacillus ma ponad 217 gatunków bakterii. Bakterie chorobotwórcze z rodzaju Bacillus powodują szereg chorób u ludzi i zwierząt, w tym zatrucia pokarmowe i wąglik. Zarodniki bakterii tego gatunku nie przekraczają średnicy komórki wegetatywnej.
Ryż. 2. Na zdjęciu bakterie z rodzaju Clostridium. Po lewej: Clostridia perfingens. Są przyczyną zatruć pokarmowych i zgorzeli gazowej. Po prawej: Clostridium botulinum. Bakterie powodują ciężkie zatrucie pokarmowe - zatrucie jadem kiełbasianym.
Ryż. 3. Na zdjęciu czynnik sprawczy wąglika. Bacillus anthracis rodzaj Bacillus to duża, nieruchoma bakteria o krótkich końcach (po lewej) i bakteria zarodnikowa (po prawej).
Sporulacji w bakteriach
Etap przygotowawczy
Przed powstaniem samego zarodnika zmniejsza się poziom metaboliczny w wegetatywnej komórce bakteryjnej, zatrzymuje się replikacja DNA, jeden z nukleotydów znajduje się w strefie sporogennej i zaczyna się syntetyzować kwas dipikolinowy.
Powstawanie strefy sporogennej
Tworzenie strefy sporogennej rozpoczyna się od zagęszczenia regionu cytoplazmatycznego, w którym znajduje się nukleotyd ( prospora). Izolacja strefy sporogennej następuje za pomocą błony cytoplazmatycznej, która zaczyna rosnąć wewnątrz komórki.
Prospor i tworzenie zarodników
Pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną warstwą błony tworzy się kora. Jednym z jego składników jest kwas dipikolinowy, który decyduje o odporności zarodnika na ciepło.
Strona membrany skierowana na zewnątrz pokryta jest otoczką (exospor). Składa się z białek, lipidów i innych związków, których nie ma w komórce wegetatywnej. Powłoka jest gruba i luźna. Posiada hydrofobowość.
Dojrzewanie zarodników
W okresie dojrzewania zarodników kończy się tworzenie wszystkich jego struktur. Zarodnik staje się odporny na ciepło. Przybiera określoną formę i zajmuje szczególną pozycję w celi. Po pełnym dojrzewaniu zarodnika następuje autoliza komórki.
Ryż. 4. Zdjęcie przedstawia uformowany zarodnik, na obwodzie którego znajdują się pozostałości cytoplazmy.
Ryż. 5. Zdjęcie po lewej pokazuje nowo powstały zarodnik (A), na obwodzie którego znajdują się pozostałości cytoplazmy. Cytoplazma następnie umiera. Na zdjęciu po prawej (B) zarodnik oczyszczony w laboratorium.
Ryż. 6. Na powyższym zdjęciu etap sporulacji przebiega od powstania strefy sporogennej do całkowitego uformowania i lizy resztek komórek. Na poniższym zdjęciu spór z naroślami podobnymi do wstążki. O to jego zewnętrzna powłoka, K to kora, C to wewnętrzna część.
kora
Kora chroni zarodniki przed enzymami wytwarzanymi w dużych ilościach przez komórkę w końcowej fazie sporulacji. Ich celem jest całkowite zniszczenie matczynej komórki wegetatywnej. W przypadku braku kory przetrwalniki bakterii ulegają lizie. Cortex zawiera kwas diaminopimelinowy, który zapewnia stabilność termiczną
Wewnętrzna strona kory przylega do w środku błona cytoplazmatyczna. Podczas kiełkowania zarodników kora przekształca się w ścianę komórkową komórki wegetatywnej.
Skorupa zarodników (egzosporium)
Strona błony cytoplazmatycznej zwrócona na zewnątrz jest pokryta powłoką (exospore) podczas tworzenia zarodników. Składa się z białek, lipidów i innych związków, których nie ma w komórce wegetatywnej. Powłoka jest gruba i luźna. Stanowi około 50% objętości samego zarodnika. Posiada hydrofobowość. Zewnętrzna ściana zarodnika jest odporna na enzymy. Zapobiega przedwczesnemu kiełkowaniu zarodników.
Ryż. 7. Na zdjęciu sporu z przerostami. Jej rdzeniem jest odpoczywająca komórka wegetatywna.
Wyrostki na zarodnikach
Na niektórych zarodnikach powstają wyrostki w procesie tworzenia zarodników. Są zróżnicowane i specyficzne. Ta cecha dla każdej bakterii jest dziedzicznie ustalona i stała. Wyrostki na zarodnikach składają się głównie z białka. Aminokwasy białka są podobne do aminokwasów keratyny i kolagenu. Funkcja odrostów na zarodnikach nie została jeszcze ostatecznie wyjaśniona.
Ryż. 8. Rodzaje wyrostków na zarodnikach: wici, rurki, patyczki w kształcie kryz, szerokie wstążki, kolce, szpilki, w postaci poroża jelenia.
Ryż. 9. Na zdjęciu zarodniki bakterii z rodzaju Clostridium. Odrosty w postaci rurek (1 i 5), odrosty w postaci wici (2), wstążki (3), pierzaste odrosty (4), zarodniki, na powierzchni których znajdują się kolce (6).
Charakterystyka przetrwalników bakteryjnych
W komórce, która jest w stanie podobnym do zarodników, zauważono:
- całkowita represja genomu,
- prawie całkowity brak metabolizmu,
- zmniejszenie ilości wody w cytoplazmie o 50% (znaczna utrata wody przez komórkę prowadzi do jej śmierci),
- zwiększona ilość kationów wapnia i magnezu w cytoplazmie,
- pojawienie się kwasu dipikolinowego i kory odpowiedzialnej za stabilność termiczną,
- wzrost ilości białka cysteiny i aminokwasów hydrofobowych,
- pozostaje żywotny przez setki lat.
Trwałość zarodników
W procesie tworzenia zarodników zarodnik pokryty jest muszlami - zewnętrzną powłoką i korą. Chronią zarodnik przed niekorzystnymi warunkami środowiskowymi.
kora zawiera kwas diaminopimelinowy, który odpowiada za stabilność termiczną. Powłoka zewnętrzna chroni zarodniki przed przedwczesnym kiełkowaniem i negatywnymi czynnikami środowiskowymi.
W stanie zarodnikowym bakteria jest odporna na podwyższone temperatury otoczenia i wysychanie. Jest w stanie przetrwać w roztworach o wysokiej zawartości soli, wytrzymać długotrwałe gotowanie i zamrażanie, promieniowanie i próżnię oraz promieniowanie ultrafioletowe. Zarodnik jest odporny na szereg substancji toksycznych i środków dezynfekujących.
Stabilność zarodników bakterii chorobotwórczych w środowisku zewnętrznym przyczynia się do utrzymywania się infekcji i rozwoju ciężkich chorób zakaźnych.
Rodzaj, kształt i lokalizacja zarodników w bakteriach
Zarodniki bakterii mają kształt owalny i kulisty. Mogą być zlokalizowane na końcach komórki (czynniki wywołujące tężec), bliżej środka (czynniki wywołujące zatrucie jadem kiełbasianym i zgorzel gazową) lub w centralnej części komórki (bacillus wąglika). Rzadziej zarodniki bakteryjne zlokalizowane są bocznie.
Ryż. 10. Zdjęcie przedstawia końcowe endospory C. difficile i Clostridium tetani.
Ryż. 11. Zdjęcie przedstawia centralnie zlokalizowane zarodniki bakterii Bacillus cereus.
Ryż. 12. Na zdjęciu końcowa lokalizacja zarodnika w bakterii Bacillus subtilis.
Czapki z zarodnikami
Na zarodnikach z rodzaju Clostridium i Bacillus kapelusze powstają w procesie tworzenia zarodników. Mają kształt stożka lub półksiężyca i strukturę komórkową. Komórki przypominają worki wypełnione gazową substancją. Mają postać pałeczek lub owali. Komórki pomagają zarodnikowi utrzymać pływalność w wodzie. Nawet przy odwirowaniu zakorkowane zarodniki nie mogą się osadzić. Czapki na zarodnikach powstają w bakteriach glebowych gleb hydromorficznych, które powstały w warunkach stagnacji wód powierzchniowych lub w obecności wód gruntowych.
Ryż. 13. Na zdjęciu kapelusze na zarodnikach mają kształt stożka (po lewej) i półksiężyca (po prawej).
Ryż. 14. Na zdjęciu struktura kapelusza zarodników bakteryjnych. Widoczne są pojedyncze komórki gazowe (wakuole, worki) o owalnym kształcie.
