Diapositiva 5

Condizioni dell'habitat per i batteri

Aerobico

1. Vivono nell'aria

2. Capace di respirare ossigeno: il modo più efficiente per ottenere energia

Anaerobico

1. Vivono in un ambiente privo di ossigeno

2. L'energia si ottiene come risultato della fermentazione, un antico processo energeticamente non redditizio

Batteri acetici

• Stafilococco
• Il Clostridium è un batterio del suolo

Diapositiva 6

I batteri hanno dominato tutti gli habitat

• Sorgenti termali del Parco Nazionale di Yellowstone (USA) - in alto
• Sorgenti termali con batteri solforosi nel Triangolo di Afar in Etiopia

Diapositiva 7

Grazie alla loro semplicità organizzativa e senza pretese, i batteri sono molto diffusi in natura. Batteri presenti ovunque

Habitat

Numero di batteri in 1 cm3

Le condizioni di vita dei batteri sono varie. Alcuni di loro necessitano di ossigeno atmosferico (aerobi), altri non ne hanno bisogno e sono in grado di vivere in un ambiente privo di ossigeno (anaerobi)

Diapositiva 8

Riproduzione dei batteri

1. I batteri si riproducono molto facilmente. La cellula madre si divide a metà. Il risultato sono due giovani cellule batteriche.

2Ciò avviene in modo estremamente rapido. Una cellula batterica è in grado di dividersi in 20 - 30 minuti.

3. Se tutti i batteri risultanti “sopravvivessero”, ricoprirebbero il nostro pianeta con uno spesso strato... Ma la maggior parte di loro muore prima di potersi riprodurre!

Diapositiva 9

Controversia sull'istruzione

1. Con una mancanza di nutrienti o un accumulo di prodotti metabolici, si verifica la sporulazione.

2. Le spore possono rimanere dormienti per lungo tempo.

3. Le spore possono resistere all'ebollizione e al congelamento prolungati.

4. Quando si verificano condizioni favorevoli, la spora germina e diventa vitale.

CONCLUSIONE: Le spore batteriche sono un adattamento alla sopravvivenza in condizioni sfavorevoli.

Diapositiva 10

conclusioni

1. I batteri sono il gruppo di esseri viventi più antico del pianeta

2. La cellula batterica ha una struttura semplice

3. Non ha nucleo e il citoplasma è immobile

4. I batteri sono classificati come organismi prenucleari o procarioti

5. In condizioni sfavorevoli formano spore

Archeologia e storia sono due scienze strettamente intrecciate. La ricerca archeologica offre l'opportunità di conoscere il passato del pianeta, che attraverso la storia è costruito in ordine cronologico. Gli scienziati impegnati in tali ricerche sono costantemente impegnati a trovare forme sempre più antiche di esseri viventi che vivevano sulla Terra. Gli studi hanno dimostrato che i batteri sono i microrganismi più antichi che abbiano mai abitato il pianeta.

Questi microrganismi sono costantemente soggetti a studi attenti, poiché il loro ruolo nel processo di evoluzione è quasi impossibile da sopravvalutare. Le discussioni su questo argomento sorgono molto spesso, ma il risultato è sempre che i batteri vivono sul pianeta molto più a lungo di altre creature, il che è supportato da numerose prove.

Studio di batteri antichi

Il processo è in corso attivamente, la ricerca è praticamente infinita e ogni nuova scoperta diventa una sensazione per il mondo intero. Uno degli eventi più sorprendenti è stata la scoperta di batteri anaerobici solforati che esistevano 3,4 miliardi di anni fa in Australia. La scoperta ha suscitato molte polemiche e discussioni: sono state utilizzate anche teorie sull'origine ultraterrena dei microrganismi.

Esistono altri tipi di creature che possono sopravvivere per un tempo estremamente lungo. Un buon esempio sono alcuni gruppi di cianobatteri, la cui età spesso raggiunge i 2 miliardi di anni. Tali batteri sono una delle forme di vita persistenti: creature che possono evolversi senza cambiamenti significativi nei loro organismi.

Gli archeologi riescono a trovare molti resti unici di microrganismi che in un modo o nell'altro hanno partecipato al processo di evoluzione. Tra gli organismi più antichi ci sono le alghe fossili e i microbi trovati nelle rocce del Sud Africa, compresi i resti di alghe blu-verdi che esistevano almeno 3,2 miliardi di anni fa. Questa scoperta è stata incredibilmente importante per la comunità scientifica, poiché questi microrganismi erano marini, il che suggerisce che lo spazio acquatico ospitasse già microbi che poi si trasformarono in alghe, piante e creature viventi.

Un'altra tappa importante nello studio dei batteri antichi è stato lo studio di gruppi di microrganismi scoperti durante gli scavi in ​​Ontario. Uno studio dei resti ha dimostrato che questi microrganismi esistevano già due miliardi di anni fa. Questi batteri erano anche tra i microrganismi più primitivi ed erano già inclusi nella corrispondente sezione della tassonomia.

Anche le creature non così antiche sono di notevole interesse per la storia. Così, nella parte centrale dell'Australia, sono stati trovati resti di microrganismi che facevano parte di alghe multicellulari e altre piante. L'età di questi batteri è entro un miliardo di anni. La scoperta di tali unità di microrganismi è diventata molto importante: sulla base delle loro ricerche, gli scienziati possono ripristinare la cronologia dell'evoluzione del passato e integrare la tassonomia.

I batteri più antichi esistevano non solo in forma unicellulare, ma facevano anche parte di organismi più complessi, ad esempio le alghe verdi, capaci di riprodursi sessualmente. Ogni scoperta di questa portata offre nuove opportunità nello studio degli esseri viventi, poiché nascono una varietà di forme di organismi che vivevano in natura: ogni nuova unità aggiunge sempre un tocco in più alla diversità genetica degli esseri viventi.

La transizione finale verso la differenziazione delle creature multicellulari avvenne circa 600 milioni di anni fa. Gli scienziati ritengono che la ragione dello sviluppo sia stata l'emergere di diverse forme di riproduzione e l'apparizione dei primi animali, a seguito dei quali la natura ha iniziato ad evolversi molto più velocemente.

Classificazione e struttura dei batteri

Nel processo di evoluzione è apparso un gran numero di batteri diversi. La classificazione di vari microrganismi viene effettuata mediante sistematica biologica, che determina:

• nome di un tipo specifico di microrganismo;
• posizione nella classifica generale;
• segni caratteristici di diversi tipi di microrganismi.

La struttura dei batteri presuppone la presenza di un guscio duro in grado di preservare la forma del corpo e l'interno dei microrganismi. La forma del guscio è uno dei punti principali che permette di classificare i batteri: esistono forme sferiche, a bastoncino, a spirale e altre forme. I microrganismi vengono valutati anche in base alle loro dimensioni: i rappresentanti più grandi possono raggiungere 0,75 mm di lunghezza e le dimensioni dei più piccoli sono misurate in frazioni di micrometri.

I batteri più avanzati hanno sviluppato flagelli che consentono il movimento nello spazio. Per migliorare le funzioni motorie, quelle individuali sono state allungate in una forma filamentosa. Si possono dire cose separate sugli organismi flagellati. La principale differenza tra protozoi flagellati e batteri è la presenza di un nucleo nei primi. Inoltre, questi microrganismi sono dotati di cromatofori che permettono loro di colorarsi di diversi colori, diventando così simili a varie alghe. Il pigmento principale è la clorofilla, che fornisce il colore verde della creatura, ma sono comuni anche casi di combinazione con altri pigmenti.

Poiché la causa può diventare fattori esterni, molti di loro hanno sviluppato una funzione protettiva: la formazione di spore. Quando un batterio viene distrutto o il suo ciclo vitale termina, le spore lasciano il guscio e si diffondono nello spazio disponibile. La produzione di spore è diventata un meccanismo estremamente conveniente per la maggior parte dei batteri, poiché le spore resistono perfettamente agli influssi più aggressivi, compresi gli shock termici, la mancanza di liquidi o cibo.

È sorprendente: il numero di specie studiate raggiunge diverse decine di migliaia, che è solo una piccola parte dei microrganismi che esistevano sulla Terra. Una certa difficoltà nello studio dei batteri è il fatto che si trovano in quasi tutti gli organismi multicellulari, comprese le alghe, le piante terrestri e gli animali.

Il ruolo dei batteri e il loro sviluppo nella vita del pianeta

La ricerca dei microrganismi più antichi e primordiali è un compito molto problematico. Dopo molti milioni di anni, di molti tipi di batteri non rimane praticamente nulla e devono essere studiati sulla base delle specie viventi moderne, il che complica notevolmente la tassonomia. Naturalmente, attrezzature di alta qualità e menti leader di specialisti ci consentono di imparare molto, ma a volte la ricerca si scontra con un muro del tempo impenetrabile. Ecco perché il numero degli organismi viventi studiati non supera un certo valore: non ci sono dati sufficienti per la tassonomia.

• temperatura;
• pressione;
• movimento del vento;
• altri processi fisici e chimici.

Tuttavia, da singoli strati antichi, gli scienziati sono in grado di stabilire molti aspetti associati a determinati organismi. Avendo alcuni dati su batteri, alghe e altre strutture apparse in seguito, è possibile trarre conclusioni sulle prime creature e integrare la tassonomia.

È noto per certo che i primissimi organismi richiedevano nutrimento, quindi mangiavano materia organica. Negli ultimi milioni di anni sono cambiati un gran numero di tipi di microrganismi e quelli più persistenti sono successivamente diventati la base per la formazione di batteri. Alcuni di loro sono riusciti a sopravvivere quasi invariati fino ad oggi. La caratteristica chiave che ha fornito agli antichi microrganismi una vitalità così elevata è la loro capacità di assorbire i nutrienti da quasi tutte le sostanze: terra, acqua, aria, ecc. Un'ulteriore evoluzione ha costretto i batteri a svilupparsi, a seguito dei quali sono apparsi che si nutrono di fermentazione, decadimento e altri fattori.

I microrganismi più antichi hanno avuto origine e si sono sviluppati nell'acqua, poiché tale ambiente era per loro il più confortevole. Ciò spiega in parte la diversità delle diverse alghe: inizialmente i batteri erano uniti in strutture multicellulari simili. Questa tendenza caratterizzò quasi tutta l’era Precambriana. A poco a poco, gli organismi più piccoli si unirono in organismi multicellulari e col tempo raggiunsero la terra, che determinò lo sviluppo della natura terrestre. È ai batteri che il mondo deve il suo sviluppo e la sua costante evoluzione volta ad adattarsi alle nuove condizioni in un mondo in costante cambiamento.

Conclusione

La scienza va costantemente avanti, permettendoci di studiare sempre più nuovi tipi di organismi. In passato i microrganismi erano tantissimi, e gli scienziati stanno lavorando duro, trovando prove sempre più antiche della vita di certe forme di vita: i resti di qualsiasi microrganismo, sia esso un'alga o un complesso organismo multicellulare, sono di grande valore .

Il ruolo di questi studi è piuttosto alto: a un certo punto la scienza sarà in grado di arrivare agli strati storici e terreni più profondi, il che consentirà di conoscere meglio lo sviluppo della natura sul pianeta. I batteri sono i microrganismi più antichi del pianeta e possono fornire indizi sull'origine della vita, tale scoperta sarà incredibilmente importante per ogni persona.

I batteri sono il più antico gruppo conosciuto di organismi esistenti sulla terra. I batteri più antichi trovati da archeologi e paleontologi - i cosiddetti archeobatteri - hanno più di 3,5 miliardi di anni. I batteri più antichi vivevano durante l'era Archeozoica, quando non c'era nient'altro di vivo sulla Terra.

I primi batteri avevano i meccanismi più primitivi di nutrizione e trasmissione dell'informazione genetica e appartenevano a microrganismi procarioti, ad es. privo di nucleo.

I batteri eucariotici o nucleari con un grado più elevato di organizzazione del materiale genetico sono apparsi sul pianeta solo 1,4 miliardi di anni fa.

I batteri divennero le forme di vita più antiche, ancora fiorenti oggi, per una serie di ragioni.

Innanzitutto, grazie alla loro struttura primitiva, i microrganismi possono “adattarsi” a tutte le possibili condizioni di vita. I batteri ora vivono e si moltiplicano sia nel ghiaccio polare che nelle sorgenti termali con temperature dell'acqua superiori a 90 gradi, a qualsiasi concentrazione di vari composti chimici. I batteri possono esistere sia in condizioni aerobiche (contenenti un certo livello di ossigeno) che in condizioni anaerobiche (senza ossigeno). I loro metodi per ottenere energia spaziano dall'assorbimento della luce solare all'utilizzo come energia per il metabolismo e la riproduzione di un'ampia varietà di sostanze chimiche e strutture biologiche.

È noto che i batteri decompongono il petrolio e altri composti chimici e utilizzano questa energia per le loro funzioni vitali. I primi batteri avevano gli organi produttori di energia più primitivi e semplicemente assorbivano attraverso la normale diffusione le sostanze chimiche, che nella cellula batterica subivano reazioni chimiche accompagnate dal rilascio di energia.

In secondo luogo, i meccanismi elementari di riproduzione (l'opzione più semplice è la divisione in due), che si verificano a un ritmo molto rapido, aumentano il numero di batteri alla massima velocità possibile, aumentando così la loro sopravvivenza e aumentando la possibilità di mutazioni nella popolazione di cellule batteriche , incluso e mutazioni benefiche che hanno contribuito a migliorare l’adattabilità delle colonie batteriche alle condizioni ambientali esistenti.

La rapida riproduzione e la variabilità delle popolazioni di microrganismi hanno assicurato il loro alto tasso di sopravvivenza nelle condizioni aggressive che esistevano sulla Terra miliardi di anni fa.

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I batteri sono il gruppo più antico di organismi attualmente esistenti sulla Terra. I primi batteri apparvero probabilmente più di 3,5 miliardi di anni fa e per quasi un miliardo di anni furono gli unici esseri viventi sul nostro pianeta. Poiché questi furono i primi rappresentanti della natura vivente, il loro corpo aveva una struttura primitiva.

Nel corso del tempo, la loro struttura è diventata più complessa, ma fino ad oggi i batteri sono considerati gli organismi unicellulari più primitivi. È interessante notare che alcuni batteri conservano ancora le caratteristiche primitive dei loro antichi antenati. Ciò si osserva nei batteri che vivono nelle sorgenti calde sulfuree e nel fango anossico sul fondo dei bacini idrici.

Nel mondo che ci circonda vivono vari microbi e batteri, alcuni dei quali sono buoni e cattivi. Ecco una selezione di fatti interessanti sui batteri.

1. Il batterio più grande, chiamato Thiomargarita namibiensis, che significa “perla grigia della Namibia”, è stato scoperto nel 1999. Il suo diametro raggiunge 0,75 millimetri e supera la punta standard con un diametro di 1/12 di pollice, che equivale a 0,351 millimetri.

2. L'odore che proviene dal terreno bagnato dopo la pioggia è causato dalla sostanza organica geosmina. È prodotto da attinobatteri e cianobatteri che vivono sulla superficie della terra.

3. Il processo di evoluzione dei batteri ha avuto così tanto successo nell'antichità che il loro aspetto non è cambiato per un miliardo di anni. Sono state apportate solo modifiche interne. Questo fenomeno è chiamato “sindrome di Volkswagen”. Il Maggiolino Volkswagen era così popolare in tutto il mondo che i suoi produttori non cambiarono l'aspetto dell'auto per quarant'anni.

4. Considerando fatti interessanti sui batteri, va notato che il peso totale delle colonie batteriche che vivono nel corpo umano è di due chilogrammi.

5. Ci sono crostacei che si nutrono di batteri che crescono sui loro stessi corpi. A profondità di oltre 2 km vivono i granchi Kiwa puravida, che hanno un secondo nome: granchi yeti. Queste creature vivono in prossimità di fessure da cui escono composti di zolfo e metano, che costituiscono una fonte di energia per i batteri. Il granchio promuove attivamente la crescita dei batteri esponendo le colonie sulle sue chele ai flussi di nutrienti. Allo stesso tempo, i suoi movimenti ricordano una danza.

6. L'organismo più antico identificato dagli scienziati è considerato l'archbacterium termoacidofilo. Questo tipo di batteri esiste nelle sorgenti termali con alto contenuto di acido. Questi batteri non vivono a temperature inferiori a 55 gradi.

7. Uno studio condotto da scienziati dell'Università di Manchester ha dimostrato che sulla superficie di un telefono cellulare ci sono molti più germi di quanti se ne trovano sul sedile del water o sulla suola di una scarpa.

8. I microbi unici che vivono nell'intestino dei giapponesi forniscono un'elaborazione più efficiente dei carboidrati delle alghe che compongono il sushi rispetto alle persone di altre regioni.

9. Poche persone sanno che un bacillo e un batterio sono lo stesso organismo vivente. È solo che la parola "bacillo" è di origine latina e la parola "batterio" è di origine greca.

10. Uno dei due chilogrammi di batteri che vivono nel corpo umano si trova nel suo intestino. Il numero di questi batteri supera significativamente il numero di cellule nel corpo umano.

11. Nella bocca umana ci sono quasi 40mila tipi diversi di batteri. Durante un bacio, le persone possono trasmettersi reciprocamente 278 tipi di batteri. Di questi, il 95% sono sicuri.

12. Poiché la dimensione del più grande batterio esistente, Thiomargarita namibiensis, raggiunge 0,75 mm di diametro, ciò gli consente di essere visto anche ad occhio nudo.

13. Nel secolo scorso, i medici di alcuni paesi hanno rimosso l'appendice a tutti i bambini, senza eccezioni. Ciò è stato spiegato dalla prevenzione della futura infiammazione dell'appendice. Le ricerche condotte dagli scienziati all'inizio di questo secolo hanno dimostrato che l'appendice non è una traccia. Questo organo è molto importante per il sistema immunitario, poiché è il luogo in cui vivono numerosi microrganismi.

14. Durante la malattia di una persona, una parte significativa della flora naturale del suo intestino muore. È allora che il corpo riceve il “rinforzo” della microflora dall'appendice.

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Argomento della lezione:

I batteri sono il gruppo più antico di organismi viventi. Caratteristiche generali dei batteri. Differenze tra cellule batteriche e cellule vegetali. Concetti sui procarioti e sugli eucarioti.

Obiettivi della lezione:

Educativo: conoscere le caratteristiche strutturali e le funzioni vitali dei batteri.

Educativo: sviluppare l'interesse cognitivo per la biologia; capacità di attività analitica e mentale comparativa. Continua a sviluppare abilità nel lavorare con un libro di testo, una cartella di esercizi e una tabella.

Educativo: sviluppare la capacità di lavorare in gruppo e trovare soluzioni concordate; favorire l’indipendenza di giudizio; promuovere una cultura del comportamento in classe.

Attrezzatura: Presentazione “Struttura dei batteri”, “Struttura di una cellula vegetale”

Durante le lezioni:

IO. Org. momento:

II. Fase di chiamata. Aggiornamento della conoscenza.

Questi piccoli organismi hanno creato la vita sulla Terra, svolgono il ciclo globale delle sostanze in natura e servono anche l'uomo. Louis Pasteur li chiamava “i grandi becchini della natura”. Chi sono?

Insegnante: Ragazzi! Dai un nome a questi piccoli organismi.

Circa 5 miliardi di anni fa la Terra era deserta. Sulle distese del deserto, basse nuvole verdi (dall'eccesso di cloro nell'aria) strisciavano all'infinito e senza sosta, e piogge calde si riversavano quasi senza sosta. Per settimane, mesi, anni inondarono le pianure, le dolci colline e le fumanti colline dei vulcani. Il vento camminò da un capo all'altro attraverso la Terra, incontrando solo pietre nel suo cammino. Solo di tanto in tanto si sentiva l'urlo della lava infuocata, che si riversava e si solidificava con un sibilo. Di tanto in tanto tra le nuvole appariva un sole opaco e verdastro. Si rifletteva in piccoli laghi marini che potevano essere guadati. Passarono milioni e milioni di anni prima che nel Precambriano inferiore comparissero i batteri, circa 3,5 - 3,8 miliardi di anni fa, e poi le alghe blu-verdi, produttrici di ossigeno libero.

Insegnante: Ragazzi! Guarda le immagini con gli organismi raffigurati.

In base a quali caratteristiche hai classificato questi organismi come batteri?

Insegnante: Oggi nella lezione faremo conoscenza con gli organismi unicellulari. Apri i tuoi quaderni, scrivi la data, l'argomento della lezione e disegna una tabella:

Cosa so?

Cosa volevi sapere?

Cos'hai imparato?

Insegnante: 1.Cosa puoi dire di questi animali?

2. Che associazioni hai con la parola “batteri”? ( compilare la colonna “Quello che so”).

IO . Domanda problematica:

Perché i batteri, essendo tra i più antichi sulla Terra, avendo attraversato un lungo percorso evolutivo, sono diffusi ed esistono insieme ad organismi altamente organizzati?

È possibile che la biosfera moderna e gli esseri umani esistano al suo interno senza batteri?

Alunno : Per rispondere alla domanda è necessario studiare le caratteristiche generali dei batteri.

II. Fase di concepimento.

Insegnante: Annota tutto quello che sai sui batteri nella prima colonna.

Cosa sono i batteri?

Quale scienza li studia?

Batteri- organismi unicellulari primitivi, nel cui citoplasma non è formato alcun nucleo. La sostanza nucleare è distribuita in tutto il citoplasma.

Batteriologia- branca della microbiologia che si occupa dello studio dei batteri.

Cosa volevi sapere? Elaboriamo uno schema strutturale e logico nella colonna "Cosa volevi sapere?"

Esercizio: Acquisirai tu stesso familiarità con le caratteristiche generali dei batteri leggendo il paragrafo del libro di testo "Batteri", pp. 7-10, e per organizzare le informazioni che riceverai, crea una caratteristica generale dei batteri secondo il piano nel colonna “Cosa hai imparato?”

Piano delle caratteristiche:

A quale gruppo di organismi viventi appartengono i batteri?

Storia della scoperta dei batteri.

Dove si trovano i batteri?

Struttura.

Riproduzione .

Cosa so?

Cosa volevi sapere?

Cos'hai imparato?

Organismi unicellulari. Distribuito ovunque.

I cianobatteri sono alghe blu-verdi (sull'argomento Alghe unicellulari). Causa malattie. Si moltiplicano rapidamente.

Schema strutturale e logico:

Struttura della tassonomia

Batteri

Distribuzione della struttura

1. Gli organismi viventi sono divisi in 2 gruppi:

Non nucleari - procarioti, nucleari - eucarioti.

Procarioti- organismi che non hanno un nucleo formato; la molecola della sostanza organica non è separata dal citoplasma, ma è attaccata alla membrana cellulare. I batteri appartengono a questo gruppo.

Eucarioti– organismi che hanno un nucleo formato con un involucro nucleare. Il gruppo degli eucarioti comprende piante, funghi, animali, compreso l'uomo.

2.. I batteri furono visti per la prima volta attraverso un microscopio ottico e descritti dal naturalista olandese Antonie van Leeuwenhoek nel 1676. Come tutti i microscopici

creature le chiamava “animalcules”.

Il nome “batteri” fu coniato da Christian Ehrenberg nel 1828.

Louis Pasteur nel 1850 iniziò lo studio della fisiologia e del metabolismo dei batteri e ne scoprì anche le proprietà patogene.

La microbiologia medica è stata ulteriormente sviluppata nei lavori di Robert Koch, che ha formulato i principi generali per determinare l'agente eziologico di una malattia (postulati di Koch). Nel 1905 gli fu assegnato il Premio Nobel per le sue ricerche sulla tubercolosi.

3. I batteri sono distribuiti ovunque: nell'aria, nei corpi idrici, nel suolo, nel cibo, negli organismi viventi, nello spessore dei ghiacciai atlantici, nei deserti afosi e nelle sorgenti termali.

4.. Disegnalo sul tuo quaderno.

5. Riproduzione:

I batteri si riproducono semplicemente dividendosi in due. Ogni 20 minuti, in condizioni favorevoli, il numero di alcuni batteri può raddoppiare.

In condizioni sfavorevoli (mancanza di cibo, umidità, sbalzi di temperatura), il citoplasma della cellula batterica, restringendosi, si allontana dal guscio madre, si arrotonda e forma al suo interno sulla sua superficie un nuovo guscio più denso. Questa cellula batterica si chiama spora.

Minuto di educazione fisica

Una volta: alzati, allungati,
Due: piegati, raddrizzati,
Tre: batti 3 mani,
3 cenni della testa,
Quattro braccia più larghe,
Cinque: agita le braccia,
Sei: siediti di nuovo alla tua scrivania.

Compito in classe:

1. Confrontare la struttura di una cellula vegetale e di una cellula batterica (Presentazione “La struttura di una cellula vegetale e la struttura di una cellula batterica)

2. Se, ad esempio, solo uno di questi batteri entra nel corpo umano, dopo 12 ore potrebbero essercene diversi miliardi. A questo ritmo di riproduzione, la prole di un batterio in 5 giorni può formare una massa che può riempire tutti i mari e gli oceani in 5 giorni.

Ma questo non accade. Perché pensi?(Si scopre che la maggior parte dei batteri muore sotto l'influenza della luce solare, dell'essiccazione, della mancanza di

cibo, riscaldamento, sotto l'influenza di disinfettanti. I metodi per combattere i batteri si basano su questo.)

Insegnante: Abbiamo risposto alla domanda problematica posta all’inizio della lezione?

Gli studenti formulano le conclusioni per la lezione.

1. I batteri sono organismi unicellulari primitivi di dimensioni microscopiche.

2. I batteri sono onnipresenti.

3.. Si riproducono molto rapidamente in condizioni favorevoli.

6. Una spora è una cellula batterica con un guscio denso.

IV. Riflessione.

Quali sono le caratteristiche strutturali di una cellula batterica?

Chi è Louis Pasteur, quali scoperte ha fatto?

Quali proprietà di batteri e alghe sono caratteristiche dei cianobatteri?

- Cos'è una spora batterica e a cosa serve?

Compilazione di un syncwine sull'argomento "Batteri".

5. Compiti a casa. §2.

Preparare rapporti basati su materiali Internet e letteratura aggiuntiva sugli argomenti: "Batteri noduli", "Cianobatteri", "Batteri dell'acido lattico", "Batteri pazienti".

Caratteristiche generali dei batteri I batteri costituiscono il gruppo di organismi più antico. I primi batteri apparvero più di 3,5 miliardi di anni fa. Ed erano le uniche creature viventi sul nostro pianeta. Questi sono i primi rappresentanti della natura vivente, il loro corpo aveva una struttura primitiva. I batteri sono considerati rappresentanti dei PROCARIOTI, perché. non hanno un nucleo.

La struttura di un batterio La parete cellulare svolge una funzione protettiva e di sostegno Il citoplasma riempie lo spazio all'interno della cellula Flagelli o villi sono organi di movimento Il guscio esterno o capsula protegge il DNA dalla disidratazione o la sostanza nucleare trasporta informazioni ereditarie La membrana plasmatica è permeabile , il metabolismo avviene attraverso di esso Conclusione: il batterio non ha un nucleo separato

Condizioni di vita per i batteri Aerobico 1. Vive nell'aria 2. Capace di respirare ossigeno - il modo più efficace per ottenere energia Anaerobico 1. Vive in un ambiente privo di ossigeno 2. L'energia è ottenuta come risultato della fermentazione - un antico metodo energeticamente non redditizio processo Batteri acetici Staphylococcus Clostridium - batterio del suolo

Riproduzione dei batteri 1. I batteri si riproducono molto facilmente. La cellula madre si divide a metà. Il risultato sono due giovani cellule batteriche. 2Ciò avviene in modo estremamente rapido. Una cellula batterica può dividersi in pochi minuti. 3. Se tutti i batteri risultanti “sopravvivessero”, ricoprirebbero il nostro pianeta con uno spesso strato... Ma la maggior parte di loro muore prima di potersi riprodurre!

Formazione di spore 1. Con mancanza di nutrienti o accumulo di prodotti metabolici - formazione di spore. 2. Le spore possono rimanere dormienti per lungo tempo. 3. Le spore possono resistere all'ebollizione e al congelamento prolungati. 4. Quando si verificano condizioni favorevoli, la spora germina e diventa vitale. CONCLUSIONE: Le spore batteriche sono un adattamento alla sopravvivenza in condizioni sfavorevoli.

Conclusioni 1. I batteri sono il gruppo di esseri viventi più antico del pianeta 2. La cellula batterica ha una struttura semplice 3. Non ha nucleo e il citoplasma è immobile 4. I batteri sono classificati come organismi prenucleari o procarioti 5. In sfavorevole condizioni in cui formano spore

I batteri sono il gruppo più antico di organismi attualmente esistenti sulla Terra. I primi batteri apparvero probabilmente più di 3,5 miliardi di anni fa e per quasi un miliardo di anni furono gli unici esseri viventi sul nostro pianeta. Poiché questi furono i primi rappresentanti della natura vivente, il loro corpo aveva una struttura primitiva.

Nel corso del tempo, la loro struttura è diventata più complessa, ma fino ad oggi i batteri sono considerati gli organismi unicellulari più primitivi. È interessante notare che alcuni batteri conservano ancora le caratteristiche primitive dei loro antichi antenati. Ciò si osserva nei batteri che vivono nelle sorgenti calde sulfuree e nel fango anossico sul fondo dei bacini idrici.

La maggior parte dei batteri sono incolori. Solo pochi sono viola o verdi. Ma le colonie di molti batteri hanno un colore brillante, causato dal rilascio di una sostanza colorata nell'ambiente o dalla pigmentazione delle cellule.

Lo scopritore del mondo dei batteri fu Antony Leeuwenhoek, un naturalista olandese del XVII secolo, che per primo creò un microscopio con ingrandimento perfetto che ingrandisce gli oggetti 160-270 volte.

I batteri sono classificati come procarioti e sono classificati in un regno separato: i batteri.

La forma del corpo

I batteri sono organismi numerosi e diversi. Variano nella forma.

Nome del batterio	Forma dei batteri	Immagine dei batteri
Cocchi		A forma di palla
Bacillo		A forma di bastoncino
Vibrione		A forma di virgola
Spirillum		Spirale
Streptococchi		Catena di cocchi
Stafilococco		Grappoli di cocchi
Diplococco		Due batteri rotondi racchiusi in una capsula mucosa

Metodi di trasporto

Tra i batteri esistono forme mobili e immobili. I mobili si muovono grazie a contrazioni ondulatorie o con l'aiuto di flagelli (fili elicoidali ritorti), che consistono in una proteina speciale chiamata flagellina. Possono essere presenti uno o più flagelli. In alcuni batteri si trovano a un'estremità della cellula, in altri a due o su tutta la superficie.

Ma il movimento è inerente anche a molti altri batteri privi di flagelli. Pertanto, i batteri ricoperti esternamente di muco sono in grado di scivolare.

Alcuni batteri acquatici e del suolo privi di flagelli hanno vacuoli gassosi nel citoplasma. In una cellula possono esserci 40-60 vacuoli. Ciascuno di essi è pieno di gas (presumibilmente azoto). Regolando la quantità di gas nei vacuoli, i batteri acquatici possono affondare nella colonna d'acqua o risalire in superficie, mentre i batteri del suolo possono spostarsi nei capillari del suolo.

Habitat

Grazie alla loro semplicità organizzativa e senza pretese, i batteri sono molto diffusi in natura. I batteri si trovano ovunque: in una goccia anche della più pura acqua di sorgente, nei granelli di terra, nell'aria, sulle rocce, nella neve polare, nelle sabbie del deserto, sul fondo dell'oceano, nel petrolio estratto da grandi profondità e persino negli acqua di sorgenti termali con una temperatura di circa 80ºC. Vivono su piante, frutti, vari animali e nell'uomo nell'intestino, nella cavità orale, negli arti e sulla superficie del corpo.

I batteri sono gli esseri viventi più piccoli e numerosi. A causa delle loro piccole dimensioni, penetrano facilmente in eventuali crepe, fessure o pori. Molto resistente e adatto a varie condizioni di vita. Tollerano l'essiccazione, il freddo estremo e il riscaldamento fino a 90ºC senza perdere la loro vitalità.

Non c'è praticamente nessun posto sulla Terra dove non si trovino i batteri, se non in quantità variabili. Le condizioni di vita dei batteri sono varie. Alcuni di loro necessitano di ossigeno atmosferico, altri non ne hanno bisogno e sono in grado di vivere in un ambiente privo di ossigeno.

Nell'aria: i batteri salgono nell'atmosfera superiore fino a 30 km. e altro ancora.

Ce ne sono soprattutto molti nel terreno. 1 g di terreno può contenere centinaia di milioni di batteri.

In acqua: negli strati superficiali dell'acqua in bacini aperti. I batteri acquatici benefici mineralizzano i residui organici.

Negli organismi viventi: i batteri patogeni entrano nel corpo dall'ambiente esterno, ma solo in condizioni favorevoli causano malattie. I simbiotici vivono negli organi digestivi, aiutando a scomporre e assorbire il cibo e a sintetizzare le vitamine.

Struttura esterna

La cellula batterica è ricoperta da uno speciale guscio denso: una parete cellulare, che svolge funzioni protettive e di supporto e conferisce al batterio anche una forma permanente e caratteristica. La parete cellulare di un batterio assomiglia alla parete di una cellula vegetale. È permeabile: attraverso di esso i nutrienti passano liberamente nella cellula e i prodotti metabolici escono nell'ambiente. Spesso i batteri producono uno strato protettivo aggiuntivo di muco sopra la parete cellulare: una capsula. Lo spessore della capsula può essere molte volte maggiore del diametro della cellula stessa, ma può essere anche molto piccolo. La capsula non è una parte essenziale della cellula; si forma a seconda delle condizioni in cui si trovano i batteri. Protegge i batteri dalla disidratazione.

Sulla superficie di alcuni batteri sono presenti lunghi flagelli (uno, due o molti) o villi corti e sottili. La lunghezza del flagello può essere molte volte maggiore della dimensione del corpo del batterio. I batteri si muovono con l'aiuto di flagelli e villi.

Struttura interna

All'interno della cellula batterica c'è un citoplasma denso e immobile. Ha una struttura a strati, non sono presenti vacuoli, quindi nella sostanza del citoplasma stesso si trovano varie proteine ​​(enzimi) e nutrienti di riserva. Le cellule batteriche non hanno un nucleo. Nella parte centrale della loro cellula è concentrata una sostanza che trasporta l'informazione ereditaria. Batteri, - acido nucleico - DNA. Ma questa sostanza non forma un nucleo.

L'organizzazione interna di una cellula batterica è complessa e ha caratteristiche specifiche. Il citoplasma è separato dalla parete cellulare dalla membrana citoplasmatica. Nel citoplasma c'è una sostanza principale, o matrice, ribosomi e un piccolo numero di strutture di membrana che svolgono una varietà di funzioni (analoghi dei mitocondri, reticolo endoplasmatico, apparato del Golgi). Il citoplasma delle cellule batteriche contiene spesso granuli di varie forme e dimensioni. I granuli possono essere composti da composti che fungono da fonte di energia e carbonio. Nella cellula batterica si trovano anche goccioline di grasso.

Nella parte centrale della cellula è localizzata la sostanza nucleare: il DNA, che non è delimitato dal citoplasma da una membrana. Questo è un analogo del nucleo: un nucleoide. Il nucleoide non ha una membrana, un nucleolo o un insieme di cromosomi.

Metodi alimentari

I batteri hanno diversi metodi di alimentazione. Tra questi ci sono autotrofi ed eterotrofi. Gli autotrofi sono organismi capaci di produrre autonomamente sostanze organiche per la loro nutrizione.

Le piante hanno bisogno di azoto, ma non possono assorbirlo dall'aria. Alcuni batteri combinano le molecole di azoto presenti nell’aria con altre molecole, producendo sostanze disponibili per le piante.

Questi batteri si depositano nelle cellule delle radici giovani, il che porta alla formazione di ispessimenti sulle radici, chiamati noduli. Tali noduli si formano sulle radici delle piante della famiglia delle leguminose e di alcune altre piante.

Le radici forniscono carboidrati ai batteri e i batteri alle radici forniscono sostanze contenenti azoto che possono essere assorbite dalla pianta. La loro convivenza è reciprocamente vantaggiosa.

Le radici delle piante secernono molte sostanze organiche (zuccheri, aminoacidi e altre) di cui si nutrono i batteri. Pertanto, soprattutto molti batteri si depositano nello strato di terreno che circonda le radici. Questi batteri convertono i detriti vegetali morti in sostanze disponibili per le piante. Questo strato di terreno è chiamato rizosfera.

Esistono diverse ipotesi sulla penetrazione dei batteri nodulari nel tessuto radicale:

• attraverso danni al tessuto epidermico e corticale;
• attraverso i peli radicali;
• solo attraverso la membrana cellulare giovane;
• grazie ai batteri compagni che producono enzimi pectinolitici;
• dovuto alla stimolazione della sintesi dell'acido B-indolacetico a partire dal triptofano, sempre presente nelle secrezioni radicali delle piante.

Il processo di introduzione dei batteri nodulari nel tessuto radicale consiste in due fasi:

• infezione dei peli radicali;
• processo di formazione del nodulo.

Nella maggior parte dei casi, la cellula invasore si moltiplica attivamente, forma i cosiddetti fili infettivi e, sotto forma di tali fili, si sposta nel tessuto vegetale. I batteri del nodulo che emergono dal filo dell'infezione continuano a moltiplicarsi nel tessuto ospite.

Le cellule vegetali piene di cellule di batteri noduli che si moltiplicano rapidamente iniziano a dividersi rapidamente. La connessione di un giovane nodulo con la radice di una pianta leguminosa viene effettuata grazie a fasci vascolo-fibrosi. Durante il periodo di funzionamento, i noduli sono generalmente densi. Quando si verifica l'attività ottimale, i noduli acquisiscono un colore rosa (grazie al pigmento legemoglobina). Solo i batteri che contengono legemoglobina sono in grado di fissare l'azoto.

I batteri noduli creano decine e centinaia di chilogrammi di fertilizzante azotato per ettaro di terreno.

Metabolismo

I batteri differiscono tra loro nel loro metabolismo. In alcuni ciò avviene con la partecipazione dell'ossigeno, in altri senza di esso.

La maggior parte dei batteri si nutre di sostanze organiche già pronte. Solo pochi di essi (blu-verdi o cianobatteri) sono in grado di creare sostanze organiche da sostanze inorganiche. Hanno svolto un ruolo importante nell'accumulo di ossigeno nell'atmosfera terrestre.

I batteri assorbono sostanze dall'esterno, fanno a pezzi le loro molecole, assemblano il loro guscio da queste parti e riempiono il loro contenuto (è così che crescono) ed espellono le molecole non necessarie. Il guscio e la membrana del batterio gli consentono di assorbire solo le sostanze necessarie.

Se il guscio e la membrana di un batterio fossero completamente impermeabili, nessuna sostanza entrerebbe nella cellula. Se fossero permeabili a tutte le sostanze, il contenuto della cellula si mescolerebbe con il mezzo, la soluzione in cui vive il batterio. Per sopravvivere, i batteri hanno bisogno di un guscio che permetta il passaggio delle sostanze necessarie, ma non di quelle non necessarie.

Il batterio assorbe i nutrienti che si trovano vicino ad esso. Cosa succede dopo? Se può muoversi autonomamente (muovendo un flagello o spingendo indietro il muco), si muove finché non trova le sostanze necessarie.

Se non può muoversi, attende che la diffusione (la capacità delle molecole di una sostanza di penetrare nel folto delle molecole di un'altra sostanza) gli porti le molecole necessarie.

I batteri, insieme ad altri gruppi di microrganismi, svolgono un enorme lavoro chimico. Convertendo vari composti, ricevono l'energia e i nutrienti necessari per la loro vita. I processi metabolici, i metodi per ottenere energia e la necessità di materiali per costruire le sostanze dei loro corpi sono diversi nei batteri.

Altri batteri soddisfano tutto il loro fabbisogno di carbonio necessario per la sintesi delle sostanze organiche nell'organismo a scapito dei composti inorganici. Si chiamano autotrofi. I batteri autotrofi sono in grado di sintetizzare sostanze organiche da quelle inorganiche. Tra questi ci sono:

Chemiosintesi

L'uso dell'energia radiante è il modo più importante, ma non l'unico, per creare materia organica dall'anidride carbonica e dall'acqua. Sono noti batteri che come fonte di energia per tale sintesi non utilizzano la luce solare, ma l'energia dei legami chimici che si verificano nelle cellule degli organismi durante l'ossidazione di alcuni composti inorganici: idrogeno solforato, zolfo, ammoniaca, idrogeno, acido nitrico, composti ferrosi di ferro e manganese. Usano la materia organica formata utilizzando questa energia chimica per costruire le cellule del loro corpo. Pertanto, questo processo è chiamato chemiosintesi.

Il gruppo più importante di microrganismi chemiosintetici sono i batteri nitrificanti. Questi batteri vivono nel terreno e ossidano l'ammoniaca formata durante la decomposizione dei residui organici in acido nitrico. Quest'ultimo reagisce con i composti minerali del terreno, trasformandosi in sali di acido nitrico. Questo processo si svolge in due fasi.

I batteri del ferro convertono il ferro ferroso in ossido di ferro. L'idrossido di ferro risultante si deposita e forma il cosiddetto minerale di ferro da palude.

Alcuni microrganismi esistono a causa dell'ossidazione dell'idrogeno molecolare, fornendo così un metodo di nutrizione autotrofo.

Una caratteristica dei batteri dell'idrogeno è la capacità di passare a uno stile di vita eterotrofico se dotati di composti organici e dell'assenza di idrogeno.

Pertanto, i chemioautotrofi sono tipici autotrofi, poiché sintetizzano autonomamente i composti organici necessari da sostanze inorganiche e non li prendono già pronti da altri organismi, come gli eterotrofi. I batteri chemioautotrofi differiscono dalle piante fototrofiche per la loro completa indipendenza dalla luce come fonte di energia.

Fotosintesi batterica

Alcuni batteri di zolfo contenenti pigmenti (viola, verde), contenenti pigmenti specifici - batterioclorofille, sono in grado di assorbire l'energia solare, con l'aiuto della quale l'idrogeno solforato nei loro corpi viene scomposto e rilascia atomi di idrogeno per ripristinare i composti corrispondenti. Questo processo ha molto in comune con la fotosintesi e differisce solo per il fatto che nei batteri viola e verdi il donatore di idrogeno è l'idrogeno solforato (occasionalmente acidi carbossilici) e nelle piante verdi è l'acqua. In entrambi, la separazione e il trasferimento dell'idrogeno avviene grazie all'energia dei raggi solari assorbiti.

Questa fotosintesi batterica, che avviene senza rilascio di ossigeno, è chiamata fotoriduzione. La fotoriduzione dell'anidride carbonica è associata al trasferimento di idrogeno non dall'acqua, ma dall'idrogeno solforato:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

Il significato biologico della chemiosintesi e della fotosintesi batterica su scala planetaria è relativamente piccolo. Solo i batteri chemiosintetici svolgono un ruolo significativo nel processo del ciclo dello zolfo in natura. Assorbito dalle piante verdi sotto forma di sali di acido solforico, lo zolfo viene ridotto e diventa parte delle molecole proteiche. Inoltre, quando i resti di piante e animali morti vengono distrutti dai batteri putrefattivi, lo zolfo viene rilasciato sotto forma di idrogeno solforato, che viene ossidato dai batteri solforati in zolfo libero (o acido solforico), formando solfiti nel terreno accessibili alle piante. I batteri chemio e fotoautotrofi sono essenziali nel ciclo dell’azoto e dello zolfo.

Sporulazione

Le spore si formano all'interno della cellula batterica. Durante il processo di sporulazione, la cellula batterica subisce una serie di processi biochimici. La quantità di acqua libera in esso contenuta diminuisce e l'attività enzimatica diminuisce. Ciò garantisce la resistenza delle spore a condizioni ambientali sfavorevoli (alta temperatura, elevata concentrazione salina, essiccazione, ecc.). La sporulazione è caratteristica solo di un piccolo gruppo di batteri.

Le spore sono una fase facoltativa nel ciclo vitale dei batteri. La sporulazione inizia solo con una mancanza di nutrienti o con l'accumulo di prodotti metabolici. I batteri sotto forma di spore possono rimanere dormienti per lungo tempo. Le spore batteriche possono sopportare un'ebollizione prolungata e un congelamento molto lungo. Quando si verificano condizioni favorevoli, la spora germina e diventa vitale. Le spore batteriche sono un adattamento per sopravvivere in condizioni sfavorevoli.

Riproduzione

I batteri si riproducono dividendo una cellula in due. Raggiunta una certa dimensione, il batterio si divide in due batteri identici. Quindi ognuno di loro inizia a nutrirsi, cresce, si divide e così via.

Dopo l'allungamento cellulare, si forma gradualmente un setto trasversale e quindi le cellule figlie si separano; In molti batteri, in determinate condizioni, dopo la divisione, le cellule rimangono collegate in gruppi caratteristici. In questo caso, a seconda della direzione del piano di divisione e del numero di divisioni, si creano forme diverse. La riproduzione per gemmazione avviene come eccezione nei batteri.

In condizioni favorevoli, la divisione cellulare in molti batteri avviene ogni 20-30 minuti. Con una riproduzione così rapida, la prole di un batterio in 5 giorni è in grado di formare una massa che può riempire tutti i mari e gli oceani. Un semplice calcolo mostra che si possono formare 72 generazioni (720.000.000.000.000.000.000 di cellule) al giorno. Se convertito in peso - 4720 tonnellate. Tuttavia, ciò non accade in natura, poiché la maggior parte dei batteri muore rapidamente sotto l'influenza della luce solare, dell'essiccazione, della mancanza di cibo, del riscaldamento fino a 65-100ºC, a causa della lotta tra le specie, ecc.

Il batterio (1), dopo aver assorbito abbastanza cibo, aumenta di dimensioni (2) e inizia a prepararsi per la riproduzione (divisione cellulare). Il suo DNA (in un batterio la molecola di DNA è chiusa ad anello) si raddoppia (il batterio produce una copia di questa molecola). Entrambe le molecole di DNA (3,4) si trovano attaccate alla parete del batterio e, man mano che il batterio si allunga, si allontanano (5,6). Prima si divide il nucleotide, poi il citoplasma.

Dopo la divergenza di due molecole di DNA, sul batterio appare una costrizione, che divide gradualmente il corpo del batterio in due parti, ciascuna delle quali contiene una molecola di DNA (7).

Accade (nel Bacillus subtilis) che due batteri si uniscano e tra loro si formi un ponte (1,2).

Il ponticello trasporta il DNA da un batterio all'altro (3). Una volta in un batterio, le molecole di DNA si intrecciano, si uniscono in alcuni punti (4) e quindi si scambiano le sezioni (5).

Il ruolo dei batteri in natura

Giro

I batteri sono l'anello più importante nel ciclo generale delle sostanze in natura. Le piante creano sostanze organiche complesse da anidride carbonica, acqua e sali minerali nel terreno. Queste sostanze ritornano nel terreno con funghi morti, piante e cadaveri di animali. I batteri scompongono le sostanze complesse in sostanze semplici, che vengono poi utilizzate dalle piante.

I batteri distruggono le sostanze organiche complesse di piante morte e cadaveri di animali, escrezioni di organismi viventi e vari rifiuti. Nutrendosi di queste sostanze organiche, i batteri saprofiti della decomposizione le trasformano in humus. Questi sono una specie di inservienti del nostro pianeta. Pertanto, i batteri partecipano attivamente al ciclo delle sostanze in natura.

Formazione del suolo

Poiché i batteri sono distribuiti quasi ovunque e sono presenti in gran numero, determinano in larga misura i vari processi che si verificano in natura. In autunno, le foglie degli alberi e degli arbusti cadono, i germogli dell'erba in superficie muoiono, i vecchi rami cadono e di tanto in tanto cadono i tronchi dei vecchi alberi. Tutto questo si trasforma gradualmente in humus. In 1 cm3. Lo strato superficiale del suolo forestale contiene centinaia di milioni di batteri saprofiti del suolo di diverse specie. Questi batteri convertono l'humus in vari minerali che possono essere assorbiti dal terreno dalle radici delle piante.

Alcuni batteri del suolo sono in grado di assorbire l'azoto dall'aria, utilizzandolo nei processi vitali. Questi batteri che fissano l'azoto vivono in modo indipendente o si depositano nelle radici delle piante di leguminose. Penetrando nelle radici dei legumi, questi batteri provocano la crescita delle cellule radicali e la formazione di noduli su di esse.

Questi batteri producono composti azotati utilizzati dalle piante. I batteri ottengono carboidrati e sali minerali dalle piante. Esiste quindi una stretta relazione tra la pianta leguminosa e i batteri nodulari, che è benefica sia per l'uno che per l'altro organismo. Questo fenomeno è chiamato simbiosi.

Grazie alla simbiosi con i batteri nodulari, le leguminose arricchiscono il terreno di azoto, contribuendo ad aumentare la resa.

Distribuzione in natura

I microrganismi sono onnipresenti. Le uniche eccezioni sono i crateri dei vulcani attivi e le piccole aree negli epicentri delle bombe atomiche esplose. Né le basse temperature dell'Antartide, né i flussi bollenti dei geyser, né le soluzioni saline sature nelle pozze saline, né la forte insolazione delle vette montuose, né la forte irradiazione dei reattori nucleari interferiscono con l'esistenza e lo sviluppo della microflora. Tutti gli esseri viventi interagiscono costantemente con i microrganismi, spesso essendo non solo i loro depositari, ma anche i loro distributori. I microrganismi sono nativi del nostro pianeta ed esplorano attivamente i substrati naturali più incredibili.

Microflora del suolo

Il numero di batteri nel suolo è estremamente elevato: centinaia di milioni e miliardi di individui per grammo. Ce ne sono molti di più nel suolo che nell'acqua e nell'aria. Il numero totale di batteri nel suolo cambia. Il numero di batteri dipende dal tipo di terreno, dalle loro condizioni e dalla profondità degli strati.

Sulla superficie delle particelle del suolo, i microrganismi si trovano in piccole microcolonie (20-100 cellule ciascuna). Si sviluppano spesso nello spessore di grumi di materia organica, sulle radici di piante vive e morenti, in sottili capillari e all'interno di grumi.

La microflora del suolo è molto varia. Qui ci sono diversi gruppi fisiologici di batteri: batteri della putrefazione, batteri nitrificanti, batteri che fissano l'azoto, batteri dello zolfo, ecc. Tra questi ci sono aerobi e anaerobi, forme di spore e non spore. La microflora è uno dei fattori nella formazione del suolo.

L'area di sviluppo dei microrganismi nel suolo è la zona adiacente alle radici delle piante viventi. Si chiama rizosfera e l'insieme dei microrganismi in essa contenuti è chiamata microflora della rizosfera.

Microflora dei serbatoi

L’acqua è un ambiente naturale dove i microrganismi si sviluppano in gran numero. La maggior parte di essi entra nell'acqua dal suolo. Un fattore che determina il numero di batteri nell'acqua e la presenza di nutrienti in essa. Le acque più pulite provengono da pozzi artesiani e sorgenti. I bacini idrici aperti e i fiumi sono molto ricchi di batteri. Il maggior numero di batteri si trova negli strati superficiali dell'acqua, più vicini alla riva. Man mano che ci si allontana dalla riva e si aumenta la profondità, il numero di batteri diminuisce.

L'acqua pulita contiene 100-200 batteri per ml e l'acqua inquinata ne contiene 100-300 mila o più. Nei fanghi di fondo sono presenti molti batteri, soprattutto nello strato superficiale, dove i batteri formano una pellicola. Questo film contiene molti batteri di zolfo e ferro, che ossidano l'idrogeno solforato in acido solforico e quindi impediscono la morte dei pesci. Ci sono più forme spore nel limo, mentre le forme non spore predominano nell'acqua.

In termini di composizione delle specie, la microflora dell'acqua è simile alla microflora del suolo, ma esistono anche forme specifiche. Distruggendo i vari rifiuti che entrano nell'acqua, i microrganismi effettuano gradualmente la cosiddetta purificazione biologica dell'acqua.

Microflora aerea

La microflora dell'aria è meno numerosa della microflora del suolo e dell'acqua. I batteri salgono nell'aria con la polvere, possono rimanere lì per qualche tempo, quindi depositarsi sulla superficie della terra e morire per mancanza di nutrizione o sotto l'influenza dei raggi ultravioletti. Il numero di microrganismi nell'aria dipende dalla zona geografica, dal terreno, dal periodo dell'anno, dall'inquinamento da polvere, ecc. Ogni granello di polvere è portatore di microrganismi. La maggior parte dei batteri si trova nell'aria sopra le imprese industriali. L’aria nelle zone rurali è più pulita. L'aria più pulita è sopra foreste, montagne e aree innevate. Gli strati superiori dell'aria contengono meno microbi. La microflora dell'aria contiene molti batteri pigmentati e portatori di spore, che sono più resistenti di altri ai raggi ultravioletti.

Microflora del corpo umano

Il corpo umano, anche completamente sano, è sempre portatore di microflora. Quando il corpo umano entra in contatto con l'aria e il suolo, vari microrganismi, compresi quelli patogeni (bacilli del tetano, cancrena gassosa, ecc.), si depositano sugli indumenti e sulla pelle. Le parti del corpo umano più frequentemente esposte sono contaminate. Sulle mani si trovano E. coli e stafilococchi. Nella cavità orale esistono più di 100 tipi di microbi. La bocca, con la sua temperatura, umidità e residui nutritivi, costituisce un ottimo ambiente per lo sviluppo dei microrganismi.

Lo stomaco ha una reazione acida, quindi la maggior parte dei microrganismi in esso contenuti muore. A partire dall'intestino tenue la reazione diventa alcalina, cioè favorevole ai microbi. La microflora nell'intestino crasso è molto varia. Ogni adulto espelle quotidianamente circa 18 miliardi di batteri negli escrementi, ovvero più individui che persone nel mondo.

Gli organi interni che non sono collegati all'ambiente esterno (cervello, cuore, fegato, vescica, ecc.) sono generalmente privi di microbi. I microbi entrano in questi organi solo durante la malattia.

I batteri nel ciclo delle sostanze

I microrganismi in generale e i batteri in particolare svolgono un ruolo importante nei cicli biologicamente importanti delle sostanze sulla Terra, effettuando trasformazioni chimiche completamente inaccessibili sia alle piante che agli animali. Diverse fasi del ciclo degli elementi sono eseguite da organismi di diverso tipo. L'esistenza di ogni singolo gruppo di organismi dipende dalla trasformazione chimica degli elementi effettuata da altri gruppi.

Ciclo dell'azoto

La trasformazione ciclica dei composti azotati gioca un ruolo primario nel fornire le forme di azoto necessarie agli organismi della biosfera con diverse esigenze nutrizionali. Oltre il 90% della fissazione totale dell’azoto è dovuta all’attività metabolica di alcuni batteri.

Ciclo del carbonio

La trasformazione biologica del carbonio organico in anidride carbonica, accompagnata dalla riduzione dell'ossigeno molecolare, richiede l'attività metabolica congiunta di vari microrganismi. Molti batteri aerobici effettuano l'ossidazione completa delle sostanze organiche. In condizioni aerobiche, i composti organici vengono inizialmente scomposti mediante fermentazione, e i prodotti organici finali della fermentazione vengono ulteriormente ossidati mediante respirazione anaerobica se sono presenti accettori di idrogeno inorganici (nitrato, solfato o CO 2 ).

Ciclo dello zolfo

Lo zolfo è disponibile per gli organismi viventi principalmente sotto forma di solfati solubili o composti organici ridotti di zolfo.

Ciclo del ferro

Alcuni corpi d'acqua dolce contengono alte concentrazioni di sali di ferro ridotti. In tali luoghi si sviluppa una microflora batterica specifica: batteri del ferro, che ossidano il ferro ridotto. Partecipano alla formazione dei minerali di ferro delle paludi e delle fonti d'acqua ricche di sali di ferro.

I batteri sono gli organismi più antichi, apparsi circa 3,5 miliardi di anni fa nell'Archeano. Per circa 2,5 miliardi di anni dominarono la Terra, formando la biosfera e parteciparono alla formazione dell'atmosfera di ossigeno.

I batteri sono uno degli organismi viventi dalla struttura più semplice (ad eccezione dei virus). Si ritiene che siano i primi organismi ad apparire sulla Terra.