Slajd 5

Uvjeti staništa bakterija

Aerobik

1. Žive u zraku

2. Sposobnost udisanja kisika - najučinkovitiji način dobivanja energije

Anaerobni

1. Žive u okruženju bez kisika

2. Energija se dobiva kao rezultat fermentacije – drevnog energetski neisplativog procesa

Octene bakterije

• Stafilokok
• Clostridium je bakterija tla

Slajd 6

Bakterije su ovladale svim staništima

• Topli izvori Nacionalnog parka Yellowstone (SAD) - vrh
• Topli izvori sa sumpornim bakterijama u trokutu Afar u Etiopiji

Slajd 7

Zbog svoje jednostavnosti organizacije i nepretencioznosti, bakterije su široko rasprostranjene u prirodi. Bakterije se nalaze posvuda

Staništa

Broj bakterija u 1cm3

Životni uvjeti bakterija su različiti. Neki od njih trebaju kisik iz zraka (aerobi), drugi ga ne trebaju i sposobni su živjeti u okruženju bez kisika (anaerobi).

Slajd 8

Razmnožavanje bakterija

1. Bakterije se vrlo lako razmnožavaju. Matična stanica se dijeli na pola. Rezultat su dvije mlade bakterijske stanice.

2Ovo se događa iznimno brzo. Bakterijska stanica može se podijeliti za 20 - 30 minuta.

3. Kad bi sve nastale bakterije "preživjele", prekrile bi naš planet debelim slojem... Ali većina njih umire prije nego što se mogu razmnožavati!

Slajd 9

Obrazovni spor

1. S nedostatkom hranjivih tvari ili nakupljanjem metaboličkih proizvoda dolazi do sporulacije.

2. Spore mogu dugo ostati u stanju mirovanja.

3. Spore mogu izdržati dugotrajno vrenje i smrzavanje.

4. Kada nastupe povoljni uvjeti, spora klija i postaje sposobna za život.

ZAKLJUČAK: Spore bakterija su prilagodba za preživljavanje u nepovoljnim uvjetima.

Slajd 10

zaključke

1. Bakterije su najstarija skupina živih bića na planetu

2. Bakterijska stanica ima jednostavnu građu

3. Nema jezgru i citoplazma je nepomična

4. Bakterije se klasificiraju kao prenuklearni organizmi ili prokarioti

5. U nepovoljnim uvjetima stvaraju spore

Arheologija i povijest dvije su znanosti koje su usko povezane. Arheološka istraživanja pružaju mogućnost upoznavanja prošlosti planeta koja se kroz povijest gradi kronološkim slijedom. Znanstvenici koji se bave takvim istraživanjima neprestano nastoje pronaći sve više i više drevnih oblika živih bića koja su živjela na Zemlji. Istraživanja su pokazala da su bakterije najstariji mikroorganizmi koji su ikada nastanjivali planet.

Ovi mikroorganizmi stalno su predmet pažljivog proučavanja, jer je njihovu ulogu u procesu evolucije gotovo nemoguće precijeniti. Rasprave o ovoj temi javljaju se vrlo često, ali rezultat uvijek ispada da bakterije žive na planetu mnogo dulje od drugih bića, što potkrepljuju brojni dokazi.

Proučavanje drevnih bakterija

Proces je u aktivnom tijeku, istraživanja su praktički beskrajna, a svako novo otkriće postaje senzacija za cijeli svijet. Jedan od najupečatljivijih događaja bilo je otkriće sumpornih anaerobnih bakterija koje su postojale prije 3,4 milijarde godina u Australiji. Nalaz je izazvao mnogo kontroverzi i rasprava: korištene su čak i teorije o nezemaljskom podrijetlu mikroorganizama.

Postoje i druge vrste stvorenja koja mogu preživjeti iznimno dugo. Dobar primjer su određene skupine cijanobakterija, čija starost često doseže 2 milijarde godina. Takve bakterije jedan su od postojanih oblika života - bića koja se mogu razvijati bez značajnih promjena u svojim organizmima.

Arheolozi uspijevaju pronaći mnoštvo jedinstvenih ostataka mikroorganizama koji su na ovaj ili onaj način sudjelovali u procesu evolucije. Među najstarijim organizmima su fosilne alge i mikrobi pronađeni u stijenama Južne Afrike, uključujući ostatke modrozelenih algi koje su postojale prije najmanje 3,2 milijarde godina. Ovo otkriće bilo je iznimno važno za znanstvenu zajednicu, budući da su ti mikroorganizmi bili morski, što sugerira da je vodeni prostor već bio dom mikroba koji su se kasnije transformirali u alge, biljke i živa bića.

Druga važna faza u proučavanju drevnih bakterija bilo je proučavanje skupina mikroorganizama otkrivenih tijekom iskapanja u Ontariju. Proučavanje ostataka pokazalo je da su ti mikroorganizmi postojali već prije dvije milijarde godina. Ove bakterije također su bile među najprimitivnijim mikroorganizmima i već su bile uključene u odgovarajući dio taksonomije.

Ne tako drevna bića također su od velikog interesa za povijest. Tako su u središnjem dijelu Australije pronađeni ostaci mikroorganizama koji su bili dio višestaničnih algi i drugih biljaka. Starost ovih bakterija je unutar jedne milijarde godina. Otkriće takvih jedinica mikroorganizama postalo je vrlo važno: na temelju svojih istraživanja znanstvenici mogu obnoviti kronologiju evolucije prošlosti i dopuniti taksonomiju.

Najstarije bakterije postojale su ne samo u jednostaničnom obliku, već su bile i dio složenijih organizama, na primjer, zelenih algi, sposobnih za spolnu reprodukciju. Svako otkriće ove veličine pruža nove mogućnosti u proučavanju živih bića, budući da se pojavljuju različiti oblici organizama koji su živjeli u prirodi: svaka nova jedinica uvijek dodaje još jednu crtu genetskoj raznolikosti živih bića.

Konačni prijelaz na diferencijaciju višestaničnih bića dogodio se prije otprilike 600 milijuna godina. Znanstvenici vjeruju da je razlog razvoja bila pojava različitih oblika reprodukcije i pojava prvih životinja, zbog čega se priroda počela razvijati mnogo brže.

Podjela i građa bakterija

U procesu evolucije pojavio se veliki broj različitih bakterija. Klasifikacija različitih mikroorganizama provodi se biološkom sistematikom, koja određuje:

• naziv određene vrste mikroorganizama;
• mjesto u generalnom plasmanu;
• karakteristični znakovi različitih vrsta mikroorganizama.

Struktura bakterija pretpostavlja prisutnost tvrde ljuske koja može sačuvati oblik tijela i unutrašnjosti mikroorganizama. Oblik ljuske jedna je od glavnih točaka koja omogućuje klasifikaciju bakterija: postoje sferični, štapićasti, spiralni i drugi oblici. Mikroorganizmi se također procjenjuju po veličini: najveći predstavnici mogu doseći 0,75 mm duljine, a dimenzije najmanjih mjere se u frakcijama mikrometara.

Najnaprednije bakterije razvile su flagele koje omogućuju kretanje u prostoru. Kako bi se poboljšale motoričke funkcije, pojedini su razvučeni u končasti oblik. O organizmima s flagelama mogu se reći različite stvari. Glavna razlika između bičevatih protozoa i bakterija je prisutnost jezgre kod prvih. Osim toga, ovi mikroorganizmi imaju kromatofore koji im omogućuju da se boje u različite boje, čime postaju slični različitim algama. Glavni pigment je klorofil, koji daje zelenu boju stvorenja, ali česti su i slučajevi kombinacije s drugim pigmentima.

Budući da vanjski čimbenici mogu postati uzrok, mnogi od njih razvili su zaštitnu funkciju - stvaranje spora. Kada je bakterija uništena ili njezin životni ciklus prekinut, spore napuštaju ljusku i šire se po raspoloživom prostoru. Proizvodnja spora postala je izuzetno pogodan mehanizam za većinu bakterija, budući da spore savršeno podnose najagresivnije utjecaje, uključujući temperaturne šokove, nedostatak tekućine ili hrane.

Nevjerojatno je: broj proučavanih vrsta doseže nekoliko desetaka tisuća, što je samo mali dio mikroorganizama koji su postojali na Zemlji. Određenu poteškoću u proučavanju bakterija predstavlja činjenica da se one nalaze u gotovo svim višestaničnim organizmima, uključujući alge, kopnene biljke i životinje.

Uloga bakterija i njihov razvoj u životu planeta

Potraga za najstarijim, primordijalnim mikroorganizmima vrlo je problematičan zadatak. Nakon mnogo milijuna godina, od mnogih vrsta bakterija nije ostalo praktički ništa, te ih je potrebno proučavati na temelju suvremenih vrsta živih bića, što znatno komplicira taksonomiju. Naravno, visokokvalitetna oprema i vodeći umovi stručnjaka omogućuju nam da naučimo mnogo, ali ipak ponekad istraživanje nailazi na neprobojan zid vremena. Zato broj proučavanih živih organizama ne prelazi određenu vrijednost: nema dovoljno podataka za taksonomiju.

• temperatura;
• pritisak;
• kretanje vjetra;
• drugi fizikalni i kemijski procesi.

Ipak, iz pojedinih drevnih slojeva znanstvenici mogu utvrditi mnoge aspekte povezane s određenim organizmima. Imajući određene podatke o bakterijama, algama i drugim strukturama koje su se kasnije pojavile, moguće je izvući zaključke o najranijim stvorenjima i dopuniti taksonomiju.

Pouzdano se zna da su prvi organizmi zahtijevali prehranu, pa su jeli organsku tvar. Tijekom proteklih milijuna godina izmijenio se veliki broj vrsta mikroorganizama, a oni najpostojaniji kasnije su postali osnova za nastanak bakterija. Neki od njih uspjeli su preživjeti gotovo nepromijenjeni do danas. Ključna značajka koja je drevnim mikroorganizmima dala tako visoku vitalnost je njihova sposobnost da apsorbiraju hranjive tvari iz gotovo svih tvari - zemlje, vode, zraka itd. Daljnja evolucija natjerala je bakterije na razvoj, zbog čega su se pojavile koje se hrane fermentacijom, truljenjem i drugim čimbenicima.

Najstariji mikroorganizmi nastali su i razvili se u vodi, jer im je takvo okruženje bilo najugodnije. To djelomično objašnjava raznolikost različitih algi: u početku su bakterije bile ujedinjene u slične višestanične strukture. Taj je trend karakterizirao gotovo cijelo pretkambrijsko doba. Postupno su se najmanji organizmi ujedinili u višestanične organizme, a s vremenom su stigli i na kopno, što je odredilo razvoj kopnene prirode. Upravo bakterijama svijet može zahvaliti svoj razvoj i stalnu evoluciju s ciljem prilagodbe novim uvjetima u svijetu koji se stalno mijenja.

Zaključak

Znanost neprestano ide naprijed, omogućujući nam proučavanje sve više i više novih vrsta organizama. U prošlosti je bilo mnogo mikroorganizama, a znanstvenici marljivo rade, pronalazeći sve više i više drevnih dokaza o životu određenih oblika života: ostaci bilo kojeg mikroorganizma, bilo da se radi o algi ili složenom višestaničnom organizmu, od velike su vrijednosti .

Uloga ovih studija je prilično visoka: u određenom trenutku znanost će moći doći do najdubljih povijesnih i zemaljskih slojeva, što će omogućiti više saznanja o razvoju prirode na planetu. Bakterije su najstariji mikroorganizmi na planetu i mogu dati tragove o podrijetlu života, takvo će otkriće biti nevjerojatno važno za svaku osobu.

Bakterije su najstarija poznata skupina organizama koja postoji na Zemlji. Najstarije bakterije koje su pronašli arheolozi i paleontolozi - takozvane arhebakterije - stare su više od 3,5 milijardi godina. Najstarije bakterije živjele su u eri arheozoika, kada na Zemlji nije bilo ničega živog.

Prve bakterije imale su najprimitivnije mehanizme prehrane i prijenosa genetskih informacija i pripadale su prokariotskim mikroorganizmima – tj. lišen jezgre.

Eukariotske ili nuklearne bakterije s višim stupnjem organizacije genetskog materijala pojavile su se na planetu tek prije 1,4 milijarde godina.

Bakterije su postale najstariji oblici života, koji i danas uspijevaju, iz više razloga.

Prvo, mikroorganizmi se zahvaljujući svojoj primitivnoj građi mogu “prilagoditi” svim mogućim životnim uvjetima. Bakterije sada žive i razmnožavaju se iu polarnom ledu iu toplim izvorima s temperaturom vode preko 90 stupnjeva, pri bilo kojoj koncentraciji raznih kemijskih spojeva. Bakterije mogu postojati iu aerobnim (sadrže određenu razinu kisika) iu anaerobnim uvjetima (bez kisika). Njihove metode dobivanja energije kreću se od apsorpcije sunčeve svjetlosti do korištenja energije kao energije za metabolizam i reprodukciju širokog spektra kemikalija i bioloških struktura.

Poznato je da bakterije razgrađuju ulje i druge kemijske spojeve i koriste tu energiju za svoje vitalne funkcije. Prve bakterije imale su najprimitivnije organe za proizvodnju energije i jednostavno su normalnom difuzijom apsorbirale kemijske tvari koje su u bakterijskoj stanici prolazile kroz kemijske reakcije praćene oslobađanjem energije.

Drugo, elementarni mehanizmi razmnožavanja (najjednostavnija opcija je dioba na dva dijela), koji se odvijaju vrlo brzo, povećavaju broj bakterija maksimalnom mogućom brzinom, čime se povećava njihov opstanak i povećava mogućnost mutacije u populaciji bakterijskih stanica. , uklj. i korisne mutacije koje su pomogle poboljšati prilagodljivost bakterijskih kolonija postojećim uvjetima okoliša.

Brzo razmnožavanje i varijabilnost populacija mikroorganizama osigurali su njihovu visoku stopu preživljavanja u agresivnim uvjetima koji su postojali na Zemlji prije više milijardi godina.

Sve zanimljivo

Kraljevstvo je sljedeća razina klasifikacije bioloških vrsta nakon domene. Trenutno znanstvenici razlikuju 8 kraljevstava - kromiste, arheje, protiste, viruse, bakterije, gljive, biljke i životinje, dok se u znanstvenoj zajednici vode rasprave o...

Zahvaljujući fotosintezi, zelene biljke imaju vrlo važnu ulogu u životu na Zemlji. Oni pretvaraju energiju sunčeve svjetlosti i akumuliraju je u obliku organskih spojeva. Kisik se ispušta u atmosferu kao nusprodukt fotosinteze. ...

Kraljevstva su druga hijerarhijska razina u klasifikaciji živih organizama. Ukupno, biolozi razlikuju osam kraljevstava: Životinje, Gljive, Biljke, Bakterije, Virusi, Arheje, Protisti i Kromisti. Znanstvenici ne mogu točno reći koje kraljevstvo...

Stanica je elementarna, funkcionalna i genetska jedinica. Karakteriziraju je svi znakovi života, pod odgovarajućim uvjetima stanica može zadržati te znakove i prenijeti ih sljedećim generacijama. Stanica je osnova strukture svih živih oblika -...

Sva živa bića trebaju hranu da bi preživjela. Heterotrofni organizmi - potrošači koriste gotove organske spojeve, dok autotrofni proizvođači sami stvaraju organske tvari u procesu fotosinteze i...

Antibiotici su tvari koje se mogu oduprijeti i potisnuti djelovanje bakterijske flore. Njihova pojava omogućila je provođenje terapije za liječenje mnogih bolesti koje su se prije smatrale smrtonosnim. Antibiotici...

Vijesti o partnerima:

U kontaktu s

Kolege

Bakterije su najstarija skupina organizama koja trenutno postoji na Zemlji. Prve bakterije vjerojatno su se pojavile prije više od 3,5 milijardi godina i gotovo milijardu godina bile su jedina živa bića na našem planetu. Budući da su to bili prvi predstavnici žive prirode, njihovo je tijelo imalo primitivnu strukturu.

S vremenom je njihova struktura postala složenija, ali do danas se bakterije smatraju najprimitivnijim jednostaničnim organizmima. Zanimljivo je da neke bakterije još uvijek zadržavaju primitivne značajke svojih davnih predaka. To se opaža kod bakterija koje žive u vrućim sumpornim izvorima i anoksičnom blatu na dnu rezervoara.

U svijetu oko nas žive razni mikrobi i bakterije, od kojih su neki dobri i loši. Ovdje je izbor zanimljivih činjenica o bakterijama.

1. Najveća bakterija, nazvana Thiomargarita namibiensis, što znači "sivi biser Namibije", otkrivena je 1999. godine. Njegov promjer doseže 0,75 milimetara i premašuje standardnu ​​točku koja ima promjer od 1/12 inča - to je jednako 0,351 milimetra.

2. Miris koji dolazi iz mokrog tla nakon kiše uzrokovan je organskom tvari geosmin. Proizvode ga aktinobakterije i cijanobakterije koje žive na površini zemlje.

3. Proces evolucije bakterija bio je toliko uspješan u davna vremena da se njihov izgled nije promijenio milijardu godina. Dogodile su se samo unutarnje izmjene. Ovaj fenomen se naziva "Volkswagenov sindrom". Volkswagenova Buba bila je toliko popularna diljem svijeta da njeni proizvođači nisu mijenjali izgled automobila četrdeset godina.

4. S obzirom na zanimljivosti o bakterijama, treba napomenuti da je ukupna težina kolonija bakterija koje žive u ljudskom tijelu dva kilograma.

5. Postoje rakovi koji se hrane bakterijama koje rastu na vlastitom tijelu. Na dubinama većim od 2 km žive rakovi Kiwa puravida, koji imaju drugo ime - jeti rakovi. Ta stvorenja žive u blizini pukotina iz kojih izlaze spojevi sumpora i metan koji su izvor energije za bakterije. Rak aktivno potiče rast bakterija izlažući njihove kolonije na svojim pandžama protoku hranjivih tvari. Istovremeno, njegovi pokreti nalikuju plesu.

6. Najstariji organizam kojeg su znanstvenici identificirali smatra se archbacterium thermoacidophiles. Ova vrsta bakterija postoji u toplim izvorima s visokim sadržajem kiseline. Ove bakterije ne žive na temperaturama ispod 55 stupnjeva.

7. Studija koju su proveli znanstvenici sa Sveučilišta u Manchesteru pokazala je da na površini mobitela ima znatno više klica nego što ih se nalazi na WC dasci ili na potplatu cipela.

8. Jedinstveni mikrobi koji žive u crijevima Japanaca omogućuju učinkovitiju preradu ugljikohidrata iz morskih algi koje čine sushi od ljudi iz drugih regija.

9. Malo ljudi zna da su bacil i bakterija isti živi organizam. Samo što je riječ "bacil" latinskog porijekla, a riječ "bakterija" grčkog porijekla.

10. Jedan od dva kilograma bakterija koje žive u ljudskom tijelu nalazi se u njegovim crijevima. Broj ovih bakterija znatno premašuje broj stanica u ljudskom tijelu.

11. U ljudskim ustima postoji gotovo 40 tisuća različitih vrsta bakterija. Tijekom poljupca ljudi mogu jedni drugima prenijeti 278 vrsta bakterija. Od toga je 95% sigurno.

12. Budući da veličina najveće postojeće bakterije, Thiomargarita namibiensis, doseže 0,75 mm u promjeru, to joj omogućuje da se vidi čak i golim okom.

13. U prošlom stoljeću liječnici u nekim zemljama su odstranili slijepo crijevo svoj djeci, bez iznimke. To je objašnjeno prevencijom buduće upale slijepog crijeva. Istraživanje znanstvenika provedeno početkom ovog stoljeća pokazalo je da slijepo crijevo nije ostatak. Ovaj organ je vrlo važan za imunološki sustav, jer u njemu žive mnogi mikroorganizmi.

14. Tijekom bolesti osobe, značajan dio prirodne flore njegovih crijeva umire. Tada tijelo dobiva "pojačanje" mikroflore iz slijepog crijeva.

Podijelite nove informacije s prijateljima i poznanicima u:

U kontaktu s

Kolege

Tema lekcije:

Bakterije su najstarija skupina živih organizama. Opće karakteristike bakterija. Razlike između bakterijskih i biljnih stanica. Pojmovi o prokariotima i eukariotima.

Ciljevi lekcije:

Obrazovni: poznavati značajke građe i vitalne funkcije bakterija.

Obrazovni: razvijati kognitivni interes za biologiju; vještine komparativne analitičke i mentalne djelatnosti. Nastaviti razvijati vještine rada s udžbenikom, radnom bilježnicom i tablicom.

Edukativni: razvijati sposobnost timskog rada i pronalaženja dogovorenih rješenja; poticanje neovisnosti prosuđivanja; njegovanje kulture ponašanja u razredu.

Oprema: Prezentacija “Građa bakterija”, “Građa biljne stanice”

Tijekom nastave:

ja Org. trenutak:

II. Faza poziva. Obnavljanje znanja.

Ovi mali organizmi stvorili su život na Zemlji, provode globalni ciklus tvari u prirodi, a služe i ljudima. Louis Pasteur ih je nazvao "velikim grobarima prirode." Tko su oni?

Učitelj, nastavnik, profesor: momci! Imenuj te male organizme.

Prije otprilike 5 milijardi godina Zemlja je bila napuštena. Nad pustinjskim prostranstvima, niski zeleni oblaci (od viška klora u zraku) puzali su beskrajno i bez prestanka, a vruće kiše lijevale su gotovo bez prestanka. Tjednima, mjesecima, godinama preplavljivali su ravnice, pitoma brda i brda vulkana koja su se dimila. Vjetar je hodao s kraja na kraj po Zemlji, susrećući samo kamen na svom putu. Samo se s vremena na vrijeme čuo vrisak užarene lave koja se izlijevala i učvršćivala uz šištanje. Među oblacima se povremeno pojavljivalo mutno zelenkasto sunce. Ogledala se u malim morskim jezerima koja su se mogla pregaziti. Milijuni i milijuni godina prošli su prije nego što su se u ranom prekambriju, prije otprilike 3,5 - 3,8 milijardi godina, pojavile bakterije, a potom i modrozelene alge, proizvođači slobodnog kisika.

Učitelj, nastavnik, profesor: momci! Pogledajte slike s prikazanim organizmima.

Na temelju kojih ste svojstava te organizme svrstali u bakterije?

Učitelj, nastavnik, profesor: Danas ćemo se u lekciji upoznati s jednostaničnim organizmima. Otvorite svoje bilježnice, zapišite datum, temu lekcije i nacrtajte tablicu:

Što ja znam?

Što ste htjeli znati?

Što si naučio?

Učitelj, nastavnik, profesor: 1.Što možete reći o ovim životinjama?

2. Kakve asocijacije imate na riječ “Bakterije”? ( popunite rubriku “Što znam”).

ja . Problematično pitanje:

Zašto su bakterije, jedne od najstarijih na Zemlji, koje su prošle dugi evolucijski put, raširene i egzistiraju zajedno s visoko organiziranim organizmima?

Je li moguće da moderna biosfera i čovjek u njoj postoje bez bakterija?

Student : Da bismo odgovorili na pitanje, potrebno je proučiti opće karakteristike bakterija.

II. Stadij začeća.

Učitelj, nastavnik, profesor: U prvi stupac napiši sve što znaš o bakterijama.

Što su bakterije?

Koja ih znanost proučava?

Bakterije- primitivni jednostanični organizmi, u čijoj citoplazmi nema formirane jezgre. Jezgra je tvar raspoređena po cijeloj citoplazmi.

Bakteriologija- grana mikrobiologije koja se bavi proučavanjem bakterija.

Što ste htjeli znati? Sastavljamo strukturni i logički dijagram u stupcu "Što ste htjeli znati?"

Vježba: S općim karakteristikama bakterija i sami ćete se upoznati čitajući odlomak udžbenika “Bakterije”, str. 7-10, a kako biste organizirali dobivene podatke, napravite opću karakteristiku bakterija prema planu iz stupac “Što ste naučili?”

Plan karakteristika:

Kojoj skupini živih organizama pripadaju bakterije?

Povijest otkrića bakterija.

Gdje se nalaze bakterije?

Struktura.

Reprodukcija .

Što ja znam?

Što ste htjeli znati?

Što si naučio?

Jednostanični organizmi. Rasprostranjen posvuda.

Cijanobakterije su modrozelene alge (na temu Jednostanične alge). Uzrokovati bolesti. Brzo se razmnožavaju.

Strukturni i logički dijagram:

Struktura taksonomije

Bakterije

Struktura Distribucija

1. Živi organizmi se dijele u 2 grupe:

Nenuklearni - prokarioti, nuklearni - eukarioti.

Prokarioti- organizmi koji nemaju formiranu jezgru, molekula organske tvari nije odvojena od citoplazme, već je pričvršćena na staničnu membranu. Ovoj skupini pripadaju bakterije.

Eukarioti– organizmi koji imaju formiranu jezgru s jezgrinim omotačem. Skupina eukariota uključuje biljke, gljive, životinje, uključujući i čovjeka.

2.. Bakterije su prvi put viđene pod optičkim mikroskopom, a opisao ih je nizozemski prirodoslovac Antonie van Leeuwenhoek 1676. godine. Kao i sve mikroskopske

stvorenja nazvao ih je “animalcules”.

Ime “bakterije” skovao je Christian Ehrenberg 1828. godine.

Louis Pasteur je 1850-ih započeo proučavanje fiziologije i metabolizma bakterija, a otkrio je i njihova patogena svojstva.

Medicinska mikrobiologija dobila je daljnji razvoj u radovima Roberta Kocha, koji je formulirao opća načela za određivanje uzročnika bolesti (Kochovi postulati). Godine 1905. dobio je Nobelovu nagradu za istraživanje tuberkuloze.

3. Bakterije su rasprostranjene posvuda: u zraku, vodenim tijelima, tlu, hrani, u živim organizmima, u debljini atlantskih ledenjaka, sparnim pustinjama i toplim izvorima.

4.. Nacrtaj to u svoju bilježnicu.

5. Reprodukcija:

Bakterije se razmnožavaju jednostavnom diobom na dva dijela. Svakih 20 minuta, u povoljnim uvjetima, broj nekih bakterija može se udvostručiti.

U nepovoljnim uvjetima (nedostatak hrane, vlaga, nagle promjene temperature) citoplazma bakterijske stanice se, skupljajući se, udaljava od matične ljuske, zaokružuje se i unutar nje na svojoj površini formira novu, gušću ljusku. Ova bakterijska stanica se zove spora.

Minute tjelesnog odgoja

Jednom - ustanite, protegnite se,
Dva - sagnite se, ispravite se,
Tri - pljesnite 3 ruke,
3 klimanja glavom,
Četiri - ruke šire,
Pet - maši rukama,
Šest - ponovno sjednite za svoj stol.

Zadatak razreda:

1. Usporedite građu biljne i bakterijske stanice (Prezentacija “Građa biljne stanice i građa bakterijske stanice)

2. Ako npr. samo jedna takva bakterija uđe u ljudsko tijelo, onda ih nakon 12 sati može biti nekoliko milijardi. Ovakvim tempom razmnožavanja potomci jedne bakterije u 5 dana mogu stvoriti masu koja može u 5 dana napuniti sva mora i oceane.

Ali to se ne događa. Zašto misliš?(Ispostavilo se da većina bakterija umire pod utjecajem sunčeve svjetlosti, sušenja, nedostatka

hrana, grijanje, pod utjecajem dezinficijensa. Na tome se temelje metode borbe protiv bakterija.)

Učitelj, nastavnik, profesor: Jesmo li odgovorili na problematično pitanje postavljeno na početku lekcije?

Učenici formuliraju zaključke za nastavu.

1. Bakterije su primitivni jednostanični organizmi mikroskopske veličine.

2. Bakterije su sveprisutne.

3.. Razmnožavaju se vrlo brzo pod povoljnim uvjetima.

6. Spora je bakterijska stanica s gustom ovojnicom.

IV. Odraz.

Koje su strukturne značajke bakterijske stanice?

Tko je Louis Pasteur, koja je otkrića napravio?

Koja su svojstva bakterija i algi karakteristična za cijanobakterije?

- Što je bakterijska spora i čemu služi?

Sastavljanje syncwine na temu "Bakterije".

5. Domaća zadaća. §2.

Pripremite izvješća na temelju internetskih materijala i dodatne literature na teme: „Nodulne bakterije”, „Cijanobakterije”, „Bakterije mliječne kiseline”, „Bolesne bakterije”.

Opće karakteristike bakterija Bakterije su najstarija skupina organizama. Prve bakterije pojavile su se prije više od 3,5 milijarde godina. I bili su jedina živa bića na našem planetu. To su prvi predstavnici žive prirode, njihovo tijelo imalo je primitivnu strukturu. Bakterije se smatraju predstavnicima PROKARIOTA, jer. nemaju jezgru.

Građa bakterije Stanična stijenka ima zaštitnu i potpornu funkciju Citoplazma ispunjava prostor unutar stanice Flagele ili resice su organi kretanja Vanjska ovojnica ili kapsula štiti DNK od isušivanja ili jezgra nosi nasljednu informaciju Plazma membrana je propusna , preko njega se odvija metabolizam. Zaključak: bakterija nema zasebnu jezgru

Životni uvjeti za bakterije Aerobni 1. Žive na zraku 2. Sposobni udisati kisik - najučinkovitiji način dobivanja energije Anaerobni 1. Žive u okruženju bez kisika 2. Energija se dobiva kao rezultat fermentacije - drevni energetski neisplativ proces Octene bakterije Staphylococcus Clostridium – bakterija tla

Razmnožavanje bakterija 1. Bakterije se vrlo lako razmnožavaju. Matična stanica se dijeli na pola. Rezultat su dvije mlade bakterijske stanice. 2Ovo se događa iznimno brzo. Bakterijska stanica može se podijeliti za nekoliko minuta. 3. Kad bi sve nastale bakterije "preživjele", prekrile bi naš planet debelim slojem... Ali većina njih umire prije nego što se mogu razmnožavati!

Stvaranje spora 1. Uz nedostatak hranjivih tvari ili nakupljanje produkata metabolizma - stvaranje spora. 2. Spore mogu dugo ostati u stanju mirovanja. 3. Spore mogu izdržati dugotrajno vrenje i smrzavanje. 4. Kada nastupe povoljni uvjeti, spora klija i postaje sposobna za život. ZAKLJUČAK: Spore bakterija su prilagodba za preživljavanje u nepovoljnim uvjetima.

Zaključci 1. Bakterije su najstarija skupina živih bića na planetu 2. Bakterijska stanica ima jednostavnu strukturu 3. Nema jezgru, a citoplazma je nepokretna 4. Bakterije se svrstavaju u prednuklearne organizme ili prokariote 5. U nepovoljni uvjetima stvaraju spore

Bakterije su najstarija skupina organizama koja trenutno postoji na Zemlji. Prve bakterije vjerojatno su se pojavile prije više od 3,5 milijardi godina i gotovo milijardu godina bile su jedina živa bića na našem planetu. Budući da su to bili prvi predstavnici žive prirode, njihovo je tijelo imalo primitivnu strukturu.

S vremenom je njihova struktura postala složenija, ali do danas se bakterije smatraju najprimitivnijim jednostaničnim organizmima. Zanimljivo je da neke bakterije još uvijek zadržavaju primitivne značajke svojih davnih predaka. To se opaža kod bakterija koje žive u vrućim sumpornim izvorima i anoksičnom blatu na dnu rezervoara.

Većina bakterija je bezbojna. Samo nekoliko je ljubičasto ili zeleno. Ali kolonije mnogih bakterija imaju svijetlu boju, što je uzrokovano otpuštanjem obojene tvari u okoliš ili pigmentacijom stanica.

Otkrivač svijeta bakterija bio je Antony Leeuwenhoek, nizozemski prirodoslovac iz 17. stoljeća, koji je prvi napravio savršen mikroskop s povećalom koji povećava predmete 160-270 puta.

Bakterije se klasificiraju kao prokarioti i svrstavaju se u posebno carstvo - Bakterije.

Oblik tijela

Bakterije su brojni i raznoliki organizmi. Razlikuju se po obliku.

Naziv bakterije	Oblik bakterije	Slika bakterije
Cocci		U obliku lopte
Bacil		U obliku šipke
Vibrio		U obliku zareza
Spirila		Spirala
Streptokoki		Lanac kokija
Stafilokok		Grozdovi kokija
Diplococcus		Dvije okrugle bakterije zatvorene u jednoj mukoznoj kapsuli

Načini prijevoza

Među bakterijama postoje pokretni i nepokretni oblici. Pokretnice se pomiču valovitom kontrakcijom ili uz pomoć flagela (uvijenih spiralnih niti), koje se sastoje od posebne bjelančevine koja se naziva flagelin. Može postojati jedna ili više flagela. U nekim bakterijama nalaze se na jednom kraju stanice, u drugima - na dva ili po cijeloj površini.

Ali kretanje je također svojstveno mnogim drugim bakterijama koje nemaju flagele. Dakle, bakterije izvana prekrivene sluzi sposobne su kliziti.

Neke vodene i zemljišne bakterije koje nemaju flagele imaju plinske vakuole u citoplazmi. U stanici može biti 40-60 vakuola. Svaki od njih ispunjen je plinom (vjerojatno dušikom). Regulacijom količine plina u vakuolama, vodene bakterije mogu potonuti u vodeni stup ili se izdići na njegovu površinu, a bakterije tla mogu se kretati u kapilarama tla.

Stanište

Zbog svoje jednostavnosti organizacije i nepretencioznosti, bakterije su široko rasprostranjene u prirodi. Bakterije se nalaze posvuda: u kapi čak i najčišće izvorske vode, u zrncima tla, u zraku, na stijenama, u polarnom snijegu, pustinjskom pijesku, na dnu oceana, u nafti izvađenoj iz velikih dubina, pa čak i u voda toplih izvora s temperaturom od oko 80ºC. Žive na biljkama, voću, raznim životinjama te u čovjeka u crijevima, usnoj šupljini, udovima i na površini tijela.

Bakterije su najmanja i najbrojnija živa bića. Zbog svoje male veličine lako prodiru u sve pukotine, pukotine ili pore. Vrlo otporna i prilagođena različitim životnim uvjetima. Podnose sušenje, ekstremnu hladnoću i zagrijavanje do 90ºC bez gubitka vitalnosti.

Gotovo da nema mjesta na Zemlji gdje nema bakterija, ali u različitim količinama. Životni uvjeti bakterija su različiti. Neki od njih trebaju atmosferski kisik, drugi ga ne trebaju i sposobni su živjeti u okruženju bez kisika.

U zraku: bakterije se penju u gornju atmosferu do 30 km. i više.

Osobito ih je mnogo u tlu. 1 g tla može sadržavati stotine milijuna bakterija.

U vodi: u površinskim slojevima vode u otvorenim rezervoarima. Korisne vodene bakterije mineraliziraju organske ostatke.

U živim organizmima: patogene bakterije ulaze u tijelo iz vanjske sredine, ali samo pod povoljnim uvjetima uzrokuju bolesti. Simbiotski žive u probavnim organima, pomažu razgraditi i apsorbirati hranu, te sintetizirati vitamine.

Vanjska struktura

Bakterijska stanica prekrivena je posebnom gustom ljuskom - staničnom stijenkom, koja obavlja zaštitnu i potpornu funkciju, a također daje bakteriji trajni, karakterističan oblik. Stanična stijenka bakterije nalikuje stijenki biljne stanice. Propusan je: kroz njega hranjive tvari slobodno prolaze u stanicu, a produkti metabolizma izlaze u okolinu. Često bakterije proizvode dodatni zaštitni sloj sluzi na vrhu stanične stijenke – kapsulu. Debljina kapsule može biti višestruko veća od promjera same stanice, ali može biti i vrlo mala. Čahura nije bitan dio stanice, ona nastaje ovisno o uvjetima u kojima se bakterija nalazi. Štiti bakterije od isušivanja.

Na površini nekih bakterija nalaze se dugačke flagele (jedna, dvije ili više) ili kratke tanke resice. Duljina flagele može biti mnogo puta veća od veličine tijela bakterije. Bakterije se kreću uz pomoć bičeva i resica.

Unutarnja struktura

Unutar bakterijske stanice nalazi se gusta, nepokretna citoplazma. Ima slojevitu strukturu, nema vakuola, stoga se u supstanci same citoplazme nalaze razni proteini (enzimi) i rezervne hranjive tvari. Bakterijske stanice nemaju jezgru. U središnjem dijelu njihove stanice koncentrirana je tvar koja nosi nasljednu informaciju. Bakterije, - nukleinska kiselina - DNA. Ali ova tvar nije formirana u jezgru.

Unutarnja organizacija bakterijske stanice je složena i ima svoje specifične karakteristike. Citoplazma je od stanične stijenke odvojena citoplazmatskom membranom. U citoplazmi se nalazi glavna tvar ili matriks, ribosomi i mali broj membranskih struktura koje obavljaju različite funkcije (analozi mitohondrija, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat). Citoplazma bakterijskih stanica često sadrži granule različitih oblika i veličina. Granule mogu biti sastavljene od spojeva koji služe kao izvor energije i ugljika. Kapljice masti također se nalaze u bakterijskoj stanici.

U središnjem dijelu stanice lokalizirana je nuklearna tvar - DNA, koja nije omeđena membranom od citoplazme. Ovo je analog jezgre - nukleoid. Nukleoid nema membranu, nukleolus ili set kromosoma.

Metode prehrane

Bakterije imaju različite načine ishrane. Među njima postoje autotrofi i heterotrofi. Autotrofi su organizmi koji su sposobni samostalno proizvoditi organske tvari za svoju prehranu.

Biljke trebaju dušik, ali ne mogu same apsorbirati dušik iz zraka. Neke bakterije spajaju molekule dušika u zraku s drugim molekulama, što rezultira tvarima koje su dostupne biljkama.

Te se bakterije naseljavaju u stanicama mladog korijenja, što dovodi do stvaranja zadebljanja na korijenju, koja se nazivaju kvržice. Takvi čvorovi nastaju na korijenima biljaka obitelji mahunarki i nekih drugih biljaka.

Korijenje daje ugljikohidrate bakterijama, a bakterije korijenju daju tvari koje sadrže dušik koje biljka može apsorbirati. Njihov zajednički život je obostrano koristan.

Korijenje biljke izlučuje mnogo organskih tvari (šećera, aminokiselina i dr.) kojima se bakterije hrane. Stoga se posebno mnogo bakterija naseli u sloju tla koji okružuje korijenje. Ove bakterije pretvaraju mrtve biljne ostatke u tvari dostupne biljkama. Ovaj sloj tla naziva se rizosfera.

Postoji nekoliko hipoteza o prodoru kvržičnih bakterija u tkivo korijena:

• kroz oštećenje epidermalnog i korteksnog tkiva;
• kroz korijenske dlake;
• samo kroz membranu mlade stanice;
• zahvaljujući pratećim bakterijama koje proizvode pektinolitičke enzime;
• zbog stimulacije sinteze B-indoloctene kiseline iz triptofana, uvijek prisutne u izlučevinama korijena biljaka.

Proces unošenja nodusnih bakterija u tkivo korijena sastoji se od dvije faze:

• infekcija korijenskih dlačica;
• proces stvaranja nodula.

U većini slučajeva, invazivna stanica se aktivno razmnožava, formira takozvane infektivne niti iu obliku takvih niti prelazi u tkivo biljke. Nodulne bakterije koje izlaze iz niti infekcije nastavljaju se razmnožavati u tkivu domaćina.

Biljne stanice ispunjene brzomnožnim stanicama kvržičnih bakterija počinju se ubrzano dijeliti. Veza mlade kvržice s korijenom biljke mahunarke ostvaruje se zahvaljujući vaskularno-vlaknastim snopovima. Tijekom razdoblja funkcioniranja, čvorovi su obično gusti. Do trenutka kada dođe do optimalne aktivnosti, noduli dobivaju ružičastu boju (zahvaljujući pigmentu leghemoglobina). Samo one bakterije koje sadrže leghemoglobin sposobne su fiksirati dušik.

Kvržične bakterije stvaraju desetke i stotine kilograma dušičnog gnojiva po hektaru tla.

Metabolizam

Bakterije se međusobno razlikuju po metabolizmu. U nekima se to događa uz sudjelovanje kisika, u drugima - bez njega.

Većina bakterija hrani se gotovim organskim tvarima. Samo nekoliko njih (modrozelene ili cijanobakterije) sposobne su stvarati organske tvari iz anorganskih. Imali su važnu ulogu u nakupljanju kisika u Zemljinoj atmosferi.

Bakterije upijaju tvari izvana, kidaju njihove molekule na komadiće, od tih dijelova sastavljaju svoju ljusku i obnavljaju sadržaj (tako rastu), a nepotrebne molekule izbacuju van. Ljuska i membrana bakterije omogućuje apsorbiranje samo potrebnih tvari.

Kad bi ljuska i membrana bakterije bile potpuno nepropusne, nikakve tvari ne bi ušle u stanicu. Kada bi bile propusne za sve tvari, sadržaj stanice bi se pomiješao s medijem – otopinom u kojoj živi bakterija. Da bi preživjele, bakterije trebaju ljusku kroz koju prolaze potrebne, ali ne i nepotrebne tvari.

Bakterija apsorbira hranjive tvari koje se nalaze blizu nje. Što je slijedeće? Ako se može samostalno kretati (pomicanjem flageluma ili guranjem sluzi natrag), tada se kreće dok ne pronađe potrebne tvari.

Ako se ne može kretati, onda čeka dok mu difuzija (sposobnost molekula jedne tvari da prodre u gustiš molekula druge tvari) ne dovede potrebne molekule.

Bakterije, zajedno s drugim skupinama mikroorganizama, obavljaju ogroman kemijski rad. Pretvorbom raznih spojeva dobivaju energiju i hranjive tvari potrebne za život. Metabolički procesi, načini dobivanja energije i potrebe za materijalima za izgradnju tvari njihovih tijela su kod bakterija raznoliki.

Druge bakterije sve svoje potrebe za ugljikom potrebnim za sintezu organskih tvari u tijelu zadovoljavaju na račun anorganskih spojeva. Zovu se autotrofi. Autotrofne bakterije sposobne su sintetizirati organske tvari iz anorganskih. Među njima su:

Kemosinteza

Korištenje energije zračenja je najvažniji, ali ne i jedini način stvaranja organske tvari iz ugljičnog dioksida i vode. Poznato je da bakterije ne koriste sunčevu svjetlost kao izvor energije za takvu sintezu, već energiju kemijskih veza koje se javljaju u stanicama organizama tijekom oksidacije određenih anorganskih spojeva - vodikovog sulfida, sumpora, amonijaka, vodika, dušične kiseline, spojeva željeza i željezo i mangan. Oni koriste organsku tvar formiranu pomoću ove kemijske energije za izgradnju stanica svog tijela. Stoga se taj proces naziva kemosinteza.

Najvažnija skupina kemosintetskih mikroorganizama su nitrifikacijske bakterije. Ove bakterije žive u tlu i oksidiraju amonijak nastao tijekom raspadanja organskih ostataka u dušičnu kiselinu. Potonji reagira s mineralnim spojevima tla, pretvarajući se u soli dušične kiseline. Ovaj proces odvija se u dvije faze.

Bakterije željeza pretvaraju fero željezo u oksid željeza. Nastali željezni hidroksid taloži se i tvori takozvanu močvarnu željeznu rudu.

Neki mikroorganizmi postoje zahvaljujući oksidaciji molekularnog vodika, čime se osigurava autotrofna metoda prehrane.

Karakteristična značajka vodikovih bakterija je sposobnost prelaska na heterotrofni način života kada su opskrbljeni organskim spojevima i odsutnošću vodika.

Dakle, kemoautotrofi su tipični autotrofi, jer samostalno sintetiziraju potrebne organske spojeve iz anorganskih tvari, a ne uzimaju ih gotove od drugih organizama, poput heterotrofa. Kemoautotrofne bakterije razlikuju se od fototrofnih biljaka po potpunoj neovisnosti o svjetlosti kao izvoru energije.

Bakterijska fotosinteza

Neke sumporne bakterije koje sadrže pigment (ljubičaste, zelene), koje sadrže specifične pigmente - bakterioklorofile, sposobne su apsorbirati sunčevu energiju, uz pomoć koje se vodikov sulfid u njihovim tijelima razgrađuje i oslobađa atome vodika za obnavljanje odgovarajućih spojeva. Ovaj proces ima mnogo toga zajedničkog s fotosintezom, a razlikuje se samo po tome što je kod ljubičastih i zelenih bakterija donor vodika sumporovodik (mjestimice karboksilne kiseline), a kod zelenih biljaka voda. U oba se odvajanje i prijenos vodika odvija zahvaljujući energiji apsorbiranih sunčevih zraka.

Ova bakterijska fotosinteza, koja se odvija bez oslobađanja kisika, naziva se fotoredukcija. Fotoredukcija ugljičnog dioksida povezana je s prijenosom vodika ne iz vode, već iz sumporovodika:

6SO 2 +12N 2 S+hv → S6N 12 O 6 +12S=6N 2 O

Biološki značaj kemosinteze i bakterijske fotosinteze na planetarnoj je razini relativno mali. Samo kemosintetske bakterije imaju značajnu ulogu u procesu kruženja sumpora u prirodi. Apsorbiran od strane zelenih biljaka u obliku soli sumporne kiseline, sumpor se reducira i ulazi u sastav proteinskih molekula. Nadalje, kada mrtve biljne i životinjske ostatke unište bakterije truljenja, sumpor se oslobađa u obliku sumporovodika, koji sumporne bakterije oksidiraju u slobodni sumpor (ili sumpornu kiselinu), stvarajući sulfite u tlu koji su dostupni biljkama. Kemo- i fotoautotrofne bakterije bitne su u ciklusu dušika i sumpora.

Sporulacija

Spore se stvaraju unutar bakterijske stanice. Tijekom procesa sporulacije, bakterijska stanica prolazi niz biokemijskih procesa. U njemu se smanjuje količina slobodne vode i smanjuje se enzimska aktivnost. Time se osigurava otpornost spora na nepovoljne uvjete okoline (visoka temperatura, visoka koncentracija soli, sušenje itd.). Sporulacija je karakteristična samo za malu skupinu bakterija.

Spore su izborna faza u životnom ciklusu bakterija. Sporulacija počinje tek s nedostatkom hranjivih tvari ili nakupljanjem metaboličkih proizvoda. Bakterije u obliku spora mogu dugo ostati u stanju mirovanja. Bakterijske spore mogu izdržati dugotrajno vrenje i vrlo dugo smrzavanje. Kada nastupe povoljni uvjeti, spora klija i postaje održiva. Bakterijske spore su prilagodba za preživljavanje u nepovoljnim uvjetima.

Reprodukcija

Bakterije se razmnožavaju dijeljenjem jedne stanice na dvije. Dostigavši ​​određenu veličinu, bakterija se dijeli na dvije identične bakterije. Zatim se svaki od njih počinje hraniti, raste, dijeli se i tako dalje.

Nakon produljenja stanice postupno se formira poprečni septum, a zatim se stanice kćeri odvajaju; Kod mnogih bakterija pod određenim uvjetima nakon diobe stanice ostaju povezane u karakteristične skupine. U tom slučaju, ovisno o smjeru diobene ravnine i broju podjela, nastaju različiti oblici. Razmnožavanje pupanjem događa se kao iznimka kod bakterija.

Pod povoljnim uvjetima, dioba stanica kod mnogih bakterija događa se svakih 20-30 minuta. Uz tako brzu reprodukciju, potomak jedne bakterije u 5 dana je sposoban stvoriti masu koja može ispuniti sva mora i oceane. Jednostavna računica pokazuje da se dnevno mogu formirati 72 generacije (720 000 000 000 000 000 000 stanica). Ako se pretvori u težinu - 4720 tona. Međutim, to se ne događa u prirodi, jer većina bakterija brzo umire pod utjecajem sunčeve svjetlosti, sušenja, nedostatka hrane, zagrijavanja na 65-100ºC, kao rezultat borbe među vrstama itd.

Bakterija (1), nakon što je apsorbirala dovoljno hrane, povećava se u veličini (2) i počinje se pripremati za razmnožavanje (dioba stanica). Njegova se DNA (kod bakterije je molekula DNA zatvorena u prsten) udvostručuje (bakterija proizvodi kopiju te molekule). Obje molekule DNA (3,4) nalaze se pričvršćene za stijenku bakterije i, kako se bakterija izdužuje, odmiču se (5,6). Prvo se dijeli nukleotid, a zatim citoplazma.

Nakon divergencije dviju molekula DNA na bakteriji se javlja suženje koje postupno dijeli tijelo bakterije na dva dijela od kojih svaki sadrži po jednu molekulu DNA (7).

Događa se (kod Bacillus subtilis) da se dvije bakterije zalijepe i između njih se stvori most (1,2).

Skakač prenosi DNK od jedne bakterije do druge (3). Kada se nađu u jednoj bakteriji, molekule DNK se isprepliću, na nekim mjestima slijepe (4), a zatim izmijene dijelove (5).

Uloga bakterija u prirodi

Gyre

Bakterije su najvažnija karika u općem ciklusu tvari u prirodi. Biljke stvaraju složene organske tvari iz ugljičnog dioksida, vode i mineralnih soli u tlu. Te se tvari vraćaju u tlo s mrtvim gljivama, biljkama i leševima životinja. Bakterije razlažu složene tvari na jednostavne, koje zatim koriste biljke.

Bakterije uništavaju složene organske tvari mrtvih biljaka i životinjskih leševa, izlučevine živih organizama i razne otpatke. Hranjeći se tim organskim tvarima, saprofitne bakterije raspadanja pretvaraju ih u humus. To su neka vrsta redara našeg planeta. Dakle, bakterije aktivno sudjeluju u ciklusu tvari u prirodi.

Stvaranje tla

Budući da su bakterije rasprostranjene gotovo posvuda i prisutne u ogromnom broju, one uvelike određuju razne procese koji se odvijaju u prirodi. U jesen opada lišće drveća i grmlja, odumiru nadzemni izdanci trava, otpadaju stare grane, a s vremena na vrijeme padnu i debla starih stabala. Sve se to postupno pretvara u humus. U 1 cm3. Površinski sloj šumskog tla sadrži stotine milijuna saprofitskih bakterija tla nekoliko vrsta. Te bakterije pretvaraju humus u razne minerale koje korijen biljke može apsorbirati iz tla.

Neke bakterije u tlu mogu apsorbirati dušik iz zraka, koristeći ga u vitalnim procesima. Ove bakterije koje vežu dušik žive samostalno ili se nastanjuju u korijenju biljaka mahunarki. Prodirući u korijenje mahunarki, te bakterije uzrokuju rast stanica korijena i stvaranje kvržica na njima.

Ove bakterije proizvode dušikove spojeve koje biljke koriste. Bakterije dobivaju ugljikohidrate i mineralne soli iz biljaka. Dakle, postoji bliska veza između biljke mahunarke i kvržične bakterije, što je korisno i za jedan i za drugi organizam. Taj se fenomen naziva simbioza.

Zahvaljujući simbiozi s kvržičnim bakterijama, mahunarke obogaćuju tlo dušikom, što pomaže povećanju prinosa.

Rasprostranjenost u prirodi

Mikroorganizmi su sveprisutni. Jedina iznimka su krateri aktivnih vulkana i mala područja u epicentrima eksplodiranih atomskih bombi. Ni niske temperature Antarktike, ni uzavrele struje gejzira, ni zasićene otopine soli u slanim bazenima, ni jaka insolacija planinskih vrhova, ni oštro zračenje nuklearnih reaktora ne ometaju postojanje i razvoj mikroflore. Sva živa bića neprestano su u interakciji s mikroorganizmima, često ne samo da su njihova spremišta, već i njihovi distributeri. Mikroorganizmi su domorodci našeg planeta, aktivno istražujući najnevjerojatnije prirodne podloge.

Mikroflora tla

Broj bakterija u tlu iznimno je velik – stotine milijuna i milijarde jedinki po gramu. Mnogo ih je više u tlu nego u vodi i zraku. Ukupan broj bakterija u tlu se mijenja. Broj bakterija ovisi o vrsti tla, njihovom stanju i dubini slojeva.

Na površini čestica tla mikroorganizmi se nalaze u malim mikrokolonijama (po 20-100 stanica). Često se razvijaju u debljini ugrušaka organske tvari, na živim i umirućim korijenima biljaka, u tankim kapilarama i unutar grudica.

Mikroflora tla vrlo je raznolika. Ovdje postoje različite fiziološke skupine bakterija: bakterije truljenja, nitrifikacijske bakterije, dušično fiksirajuće bakterije, sumporne bakterije itd. Među njima postoje aerobi i anaerobi, sporni i nesporni oblici. Mikroflora je jedan od čimbenika formiranja tla.

Područje razvoja mikroorganizama u tlu je zona uz korijenje živih biljaka. Naziva se rizosfera, a ukupnost mikroorganizama sadržanih u njoj naziva se rizosferna mikroflora.

Mikroflora rezervoara

Voda je prirodno okruženje u kojem se mikroorganizmi razvijaju u velikom broju. Najveći dio njih ulazi u vodu iz tla. Čimbenik koji određuje broj bakterija u vodi i prisutnost hranjivih tvari u njoj. Najčišće su vode iz arteških bunara i izvora. Otvoreni rezervoari i rijeke su vrlo bogati bakterijama. Najveći broj bakterija nalazi se u površinskim slojevima vode, bliže obali. Kako se udaljavate od obale i povećavate dubinu, broj bakterija se smanjuje.

Čista voda sadrži 100-200 bakterija po ml, a onečišćena 100-300 tisuća ili više. Mnogo je bakterija u mulju s dna, posebno u površinskom sloju, gdje bakterije stvaraju film. Ovaj film sadrži puno sumpornih i željeznih bakterija koje oksidiraju sumporovodik u sumpornu kiselinu i time sprječavaju uginuće riba. U mulju ima više sporonosnih oblika, dok u vodi prevladavaju nesporonosni oblici.

Po sastavu vrsta mikroflora vode slična je mikroflori tla, ali postoje i specifični oblici. Uništavajući razni otpad koji dospijeva u vodu, mikroorganizmi postupno provode tzv. biološko pročišćavanje vode.

Mikroflora zraka

Mikroflora zraka je manje brojna od mikroflore tla i vode. Bakterije se dižu u zrak s prašinom, mogu tamo ostati neko vrijeme, a zatim se nasele na površini zemlje i umiru od nedostatka prehrane ili pod utjecajem ultraljubičastih zraka. Broj mikroorganizama u zraku ovisi o zemljopisnom pojasu, terenu, godišnjem dobu, zagađenosti prašinom itd. Svaka čestica prašine je prijenosnik mikroorganizama. Većina bakterija nalazi se u zraku iznad industrijskih poduzeća. Zrak u ruralnim područjima je čišći. Najčišći je zrak iznad šuma, planina i snježnih područja. Gornji slojevi zraka sadrže manje mikroba. Mikroflora zraka sadrži mnogo pigmentiranih i sporonosnih bakterija koje su otpornije od ostalih na ultraljubičaste zrake.

Mikroflora ljudskog tijela

Ljudsko tijelo, čak i potpuno zdravo, uvijek je nositelj mikroflore. Kada ljudsko tijelo dođe u dodir sa zrakom i tlom, različiti mikroorganizmi, uključujući i patogene (bacili tetanusa, plinske gangrene i dr.), talože se na odjeću i kožu. Kontaminirani su najčešće izloženi dijelovi ljudskog tijela. Na rukama se nalaze E. coli i stafilokoki. U usnoj šupljini postoji preko 100 vrsta mikroba. Usta su svojom temperaturom, vlagom i ostacima hranjivih tvari izvrsna sredina za razvoj mikroorganizama.

Želudac ima kiselu reakciju, pa većina mikroorganizama u njemu ugine. Počevši od tankog crijeva, reakcija postaje alkalna, tj. povoljno za mikrobe. Mikroflora u debelom crijevu vrlo je raznolika. Svaka odrasla osoba dnevno izluči oko 18 milijardi bakterija izmetom, tj. više pojedinaca nego ljudi na kugli zemaljskoj.

Unutarnji organi koji nisu povezani s vanjskim okolišem (mozak, srce, jetra, mjehur itd.) obično su bez mikroba. Mikrobi ulaze u ove organe samo tijekom bolesti.

Bakterije u kruženju tvari

Mikroorganizmi općenito, a posebno bakterije igraju veliku ulogu u biološki važnim ciklusima tvari na Zemlji, vršeći kemijske transformacije koje su potpuno nedostupne ni biljkama ni životinjama. Različite faze ciklusa elemenata provode organizmi različitih vrsta. Postojanje svake pojedine skupine organizama ovisi o kemijskoj transformaciji elemenata koju provode druge skupine.

Ciklus dušika

Ciklička transformacija dušikovih spojeva ima primarnu ulogu u opskrbi potrebnim oblicima dušika organizama biosfere s različitim prehrambenim potrebama. Preko 90% ukupne fiksacije dušika posljedica je metaboličke aktivnosti određenih bakterija.

Ciklus ugljika

Biološka transformacija organskog ugljika u ugljični dioksid, praćena redukcijom molekularnog kisika, zahtijeva zajedničku metaboličku aktivnost različitih mikroorganizama. Mnoge aerobne bakterije provode potpunu oksidaciju organskih tvari. U aerobnim uvjetima, organski spojevi se u početku razgrađuju fermentacijom, a organski krajnji produkti fermentacije dalje se oksidiraju anaerobnim disanjem ako su prisutni anorganski akceptori vodika (nitrat, sulfat ili CO 2 ).

Ciklus sumpora

Sumpor je dostupan živim organizmima uglavnom u obliku topivih sulfata ili reduciranih organskih spojeva sumpora.

Ciklus željeza

Neka slatkovodna tijela sadrže visoke koncentracije reduciranih željeznih soli. Na takvim mjestima razvija se specifična bakterijska mikroflora – željezobakterije, koje oksidiraju reducirano željezo. Sudjeluju u stvaranju močvarnih željeznih ruda i izvora vode bogate željeznim solima.

Bakterije su najstariji organizmi, pojavili su se prije otprilike 3,5 milijardi godina u Arheju. Oko 2,5 milijarde godina dominirali su Zemljom, tvoreći biosferu i sudjelovali u formiranju atmosfere kisika.

Bakterije su jedan od najjednostavnije ustrojenih živih organizama (osim virusa). Vjeruje se da su oni prvi organizmi koji su se pojavili na Zemlji.