5 skaidrė

Bakterijų buveinės sąlygos

Aerobinis

1. Jie gyvena ore

2. Geba kvėpuoti deguonimi – efektyviausias būdas gauti energijos

Anaerobinis

1. Jie gyvena aplinkoje, kurioje nėra deguonies

2. Energija gaunama fermentacijos – senovinio energetiškai nenaudingo proceso – rezultatas

Acto bakterijos

• Stafilokokas
• Clostridium yra dirvožemio bakterija

6 skaidrė

Bakterijos įvaldė visas buveines

• Jeloustouno nacionalinio parko (JAV) karštosios versmės – viršuje
• Karštosios versmės su sieros bakterijomis Afaro trikampyje Etiopijoje

7 skaidrė

Dėl savo organizavimo paprastumo ir nepretenzingumo bakterijos yra plačiai paplitusios gamtoje. Bakterijos randamos visur

Buveinės

Bakterijų skaičius 1 cm3

Bakterijų gyvenimo sąlygos yra įvairios. Vieniems iš jų reikalingas oro deguonis (aerobai), kitiems jo nereikia ir jie gali gyventi be deguonies aplinkoje (anaerobai)

8 skaidrė

Bakterijų dauginimasis

1.Bakterijos dauginasi labai lengvai. Motinos ląstelė dalijasi pusiau. Rezultatas yra dvi jaunos bakterinės ląstelės.

2 Tai atsitinka labai greitai. Bakterijos ląstelė gali pasidalyti per 20-30 minučių.

3. Jei visos susidariusios bakterijos „išgyventų“, jos padengtų mūsų planetą storu sluoksniu... Tačiau dauguma jų miršta nespėjusios daugintis!

9 skaidrė

Ginčas dėl išsilavinimo

1. Trūkstant maistinių medžiagų ar susikaupus medžiagų apykaitos produktams, atsiranda sporuliacija.

2. Sporos gali ilgai išlikti ramybės būsenoje.

3. Sporos gali atlaikyti ilgalaikį virimą ir šaldymą.

4. Susidarius palankioms sąlygoms, sporos išdygsta ir tampa gyvybingos.

IŠVADA: Bakterijų sporos yra prisitaikymas išgyventi nepalankiomis sąlygomis.

10 skaidrė

išvadas

1. Bakterijos yra seniausia gyvų būtybių grupė planetoje

2. Bakterijos ląstelė yra paprastos struktūros

3. Jis neturi branduolio, o citoplazma yra nejudanti

4. Bakterijos priskiriamos ikibranduoliniams organizmams arba prokariotams

5. Nepalankiomis sąlygomis jie formuoja sporas

Archeologija ir istorija yra du mokslai, glaudžiai susiję. Archeologiniai tyrimai suteikia galimybę sužinoti apie planetos praeitį, kuri per istoriją kuriama chronologine tvarka. Tokiais tyrimais užsiimantys mokslininkai nuolatos siekia surasti vis daugiau senovinių Žemėje gyvenusių gyvų būtybių formų. Tyrimai parodė, kad bakterijos yra seniausi mikroorganizmai, kada nors gyvenę planetoje.

Šie mikroorganizmai nuolat kruopščiai tiriami, nes jų vaidmens evoliucijos procese beveik neįmanoma pervertinti. Diskusijos šia tema kyla labai dažnai, tačiau rezultatas visada pasirodo, kad bakterijos planetoje gyvena daug ilgiau nei kitos būtybės, o tai patvirtina daugybė įrodymų.

Senovės bakterijų tyrimas

Procesas vyksta aktyviai, tyrimai praktiškai nesibaigia, o kiekvienas naujas atradimas tampa sensacija visam pasauliui. Vienas ryškiausių įvykių buvo sieros anaerobinių bakterijų, gyvavusių Australijoje prieš 3,4 milijardo metų, atradimas. Radinys sukėlė daug ginčų ir diskusijų: buvo pasitelktos net teorijos apie nežemišką mikroorganizmų kilmę.

Yra ir kitų rūšių būtybių, kurios gali išgyventi itin ilgai. Geras pavyzdys yra tam tikros cianobakterijų grupės, kurių amžius dažnai siekia 2 milijardus metų. Tokios bakterijos yra viena iš nuolatinių gyvybės formų – būtybių, kurios gali vystytis be reikšmingų savo organizmų pokyčių.

Archeologams pavyksta aptikti daug unikalių mikroorganizmų, vienaip ar kitaip dalyvavusių evoliucijos procese, liekanų. Tarp seniausių organizmų yra iškastiniai dumbliai ir mikrobai, randami Pietų Afrikos uolienose, įskaitant melsvadumblių liekanas, kurios egzistavo mažiausiai prieš 3,2 mlrd. Šis atradimas buvo nepaprastai svarbus mokslo bendruomenei, nes šie mikroorganizmai buvo jūriniai, o tai rodo, kad vandens erdvėje jau gyveno mikrobai, kurie vėliau virto dumbliais, augalais ir gyvais padarais.

Kitas svarbus senovės bakterijų tyrimo etapas buvo mikroorganizmų grupių, aptiktų kasinėjimų Ontarijuje, tyrimas. Palaikų tyrimas parodė, kad šie mikroorganizmai egzistavo jau prieš du milijardus metų. Šios bakterijos taip pat buvo vieni iš primityviausių mikroorganizmų ir jau buvo įtrauktos į atitinkamą taksonomijos skyrių.

Istorijai labai įdomios ir ne tokios senovės būtybės. Taigi centrinėje Australijos dalyje buvo rasta mikroorganizmų liekanų, kurios buvo daugialąsčių dumblių ir kitų augalų dalis. Šių bakterijų amžius siekia milijardą metų. Tokių mikroorganizmų vienetų atradimas tapo labai svarbus: remdamiesi savo tyrimais mokslininkai gali atkurti praeities evoliucijos chronologiją ir papildyti taksonomiją.

Seniausios bakterijos egzistavo ne tik vienaląsčių pavidalu, bet buvo ir sudėtingesnių organizmų, pavyzdžiui, žaliųjų dumblių, galinčių lytiškai daugintis, dalis. Kiekvienas tokio masto atradimas suteikia naujų galimybių tiriant gyvas būtybes, nes atsiranda įvairių gamtoje gyvenusių organizmų formų: bet koks naujas vienetas visada prideda dar vieną gyvų būtybių genetinę įvairovę.

Galutinis perėjimas prie daugialąsčių būtybių diferenciacijos įvyko maždaug prieš 600 milijonų metų. Mokslininkai mano, kad vystymosi priežastis buvo skirtingų dauginimosi formų atsiradimas ir pirmųjų gyvūnų atsiradimas, dėl kurių gamta pradėjo vystytis daug greičiau.

Bakterijų klasifikacija ir struktūra

Evoliucijos procese atsirado daug įvairių bakterijų. Įvairių mikroorganizmų klasifikaciją atlieka biologinė sistematika, kuri nustato:

• konkretaus tipo mikroorganizmo pavadinimas;
• pozicija bendrojoje įskaitoje;
• būdingi įvairių tipų mikroorganizmų požymiai.

Bakterijų struktūra suponuoja kieto apvalkalo buvimą, galintį išsaugoti kūno formą ir mikroorganizmų vidų. Korpuso forma yra vienas pagrindinių punktų, leidžiančių klasifikuoti bakterijas: yra sferinės, lazdelės, spiralės ir kitos formos. Mikroorganizmai vertinami ir pagal dydį: didžiausi atstovai gali siekti 0,75 mm ilgio, o mažiausiųjų matmenys matuojami mikrometrų dalimis.

Pažangiausios bakterijos sukūrė žvynelius, leidžiančius judėti erdvėje. Siekiant pagerinti motorines funkcijas, atskiros buvo ištemptos į siūlinę formą. Apie žvėrelių organizmus galima pasakyti atskirai. Pagrindinis skirtumas tarp žvynuotų pirmuonių ir bakterijų yra branduolio buvimas pirmuosiuose. Be to, šie mikroorganizmai turi chromatoforų, leidžiančių jiems nusidažyti skirtingomis spalvomis ir taip tapti panašiais į įvairius dumblius. Pagrindinis pigmentas yra chlorofilas, suteikiantis būtybei žalią spalvą, tačiau dažni ir derinimo su kitais pigmentais atvejai.

Kadangi priežastimi gali tapti išoriniai veiksniai, daugelis jų sukūrė apsauginę funkciją – sporų susidarymą. Kai bakterija sunaikinama arba jos gyvavimo ciklas nutraukiamas, sporos palieka apvalkalą ir pasklinda po visą turimą erdvę. Sporų susidarymas tapo itin patogiu mechanizmu daugumai bakterijų, nes sporos puikiai atlaiko daugumą agresyvių poveikių, įskaitant temperatūros šoką, skysčių ar maisto trūkumą.

Nuostabu: tirtų rūšių skaičius siekia kelias dešimtis tūkstančių, o tai tik maža dalis Žemėje egzistavusių mikroorganizmų. Tam tikras sunkumas tiriant bakterijas yra tai, kad jų yra beveik visuose daugialąsčiuose organizmuose, įskaitant dumblius, sausumos augalus ir gyvūnus.

Bakterijų vaidmuo ir jų vystymasis planetos gyvenime

Seniausių, pirmapradžių mikroorganizmų paieška yra labai problemiška užduotis. Po daugelio milijonų metų iš daugelio bakterijų tipų praktiškai nieko neliko, ir jas tenka tirti remiantis šiuolaikinėmis gyvų būtybių rūšimis, o tai gerokai apsunkina taksonomiją. Žinoma, kokybiška įranga ir pirmaujantys specialistų protai leidžia daug ko išmokti, tačiau vis tiek kartais tyrimai patenka į neįveikiamą laiko sieną. Štai kodėl tiriamų gyvų organizmų skaičius neviršija tam tikros vertės: nėra pakankamai duomenų taksonomijai.

• temperatūra;
• slėgis;
• vėjo judėjimas;
• kiti fizikiniai ir cheminiai procesai.

Nepaisant to, iš atskirų senovės sluoksnių mokslininkai gali nustatyti daugybę aspektų, susijusių su tam tikrais organizmais. Turint tam tikrų duomenų apie vėliau atsiradusias bakterijas, dumblius ir kitus darinius, galima daryti išvadas apie ankstyviausius gyvius ir papildyti taksonomiją.

Neabejotinai žinoma, kad patiems pirmiesiems organizmams reikėjo mitybos, todėl jie valgė organines medžiagas. Per pastaruosius milijonus metų pasikeitė daugybė mikroorganizmų tipų, o patys patvariausi vėliau tapo bakterijų susidarymo pagrindu. Kai kurie iš jų sugebėjo išlikti beveik nepakitę iki šių dienų. Pagrindinis bruožas, suteikęs senovės mikroorganizmams tokį didelį gyvybingumą, yra jų gebėjimas absorbuoti maistines medžiagas iš beveik bet kokios medžiagos – žemės, vandens, oro ir kt. Tolesnė evoliucija privertė vystytis bakterijoms, dėl kurių atsirado jos, maitinančios fermentaciją, puvimą ir kitus veiksnius.

Seniausi mikroorganizmai atsirado ir vystėsi vandenyje, nes tokia aplinka jiems buvo patogiausia. Tai iš dalies paaiškina skirtingų dumblių įvairovę: iš pradžių bakterijos buvo susijungusios į panašias daugialąstes struktūras. Ši tendencija apibūdino beveik visą Prekambro epochą. Pamažu mažiausieji organizmai susijungė į daugialąsčius organizmus, o laikui bėgant pasiekė sausumą, o tai nulėmė sausumos gamtos vystymąsi. Būtent bakterijoms pasaulis gali būti dėkingas už savo vystymąsi ir nuolatinę evoliuciją, kuria siekiama prisitaikyti prie naujų sąlygų nuolat besikeičiančiame pasaulyje.

Išvada

Mokslas nuolat juda į priekį, todėl galime ištirti vis daugiau naujų organizmų tipų. Anksčiau mikroorganizmų buvo daug, o mokslininkai sunkiai dirba, atrasdami vis daugiau senovinių tam tikrų gyvybės formų gyvavimo įrodymų: bet kokio mikroorganizmo liekanos, ar tai būtų dumbliai, ar sudėtingi daugialąsčiai organizmai, yra labai vertingi. .

Šių studijų vaidmuo gana didelis: tam tikru momentu mokslas galės patekti į giliausius istorinius ir žemiškuosius klodus, kurie leis daugiau sužinoti apie gamtos raidą planetoje. Bakterijos yra patys seniausi mikroorganizmai planetoje ir gali suteikti užuominų apie gyvybės kilmę, toks atradimas bus nepaprastai svarbus kiekvienam žmogui.

Bakterijos yra seniausia žinoma organizmų grupė, egzistuojanti žemėje. Seniausios archeologų ir paleontologų rastos bakterijos – vadinamosios archebakterijos – yra daugiau nei 3,5 mlrd. Seniausios bakterijos gyveno archeozojaus eroje, kai Žemėje nieko kito gyvo nebuvo.

Pirmosios bakterijos turėjo pačius primityviausius mitybos ir genetinės informacijos perdavimo mechanizmus ir priklausė prokariotiniams mikroorganizmams – t.y. neturintis šerdies.

Eukariotinės arba branduolinės bakterijos, turinčios aukštesnį genetinės medžiagos organizavimo laipsnį, planetoje atsirado tik prieš 1,4 milijardo metų.

Dėl daugelio priežasčių bakterijos tapo seniausiomis gyvybės formomis, kurios klesti ir šiandien.

Pirma, dėl savo primityvios struktūros mikroorganizmai gali „prisitaikyti“ prie visų įmanomų gyvenimo sąlygų. Dabar bakterijos gyvena ir dauginasi tiek poliariniame lede, tiek karštuose šaltiniuose, kurių vandens temperatūra viršija 90 laipsnių, esant bet kokiai įvairių cheminių junginių koncentracijai. Bakterijos gali egzistuoti tiek aerobinėmis (su tam tikru deguonies kiekiu), tiek anaerobinėmis sąlygomis (be deguonies). Jų energijos gavimo būdai yra įvairūs: nuo saulės šviesos sugerties iki energijos panaudojimo įvairių cheminių medžiagų ir biologinių struktūrų metabolizmui ir dauginimuisi.

Yra žinoma, kad bakterijos skaido aliejų ir kitus cheminius junginius ir naudoja šią energiją savo gyvybinėms funkcijoms. Pirmosios bakterijos turėjo primityviausius energiją gaminančius organus ir tiesiog normalios difuzijos būdu absorbuodavo chemines medžiagas, kurios bakterijų ląstelėje vykdavo chemines reakcijas, kurias lydėjo energijos išsiskyrimas.

Antra, elementarūs dauginimosi mechanizmai (paprasčiausias variantas yra padalijimas į dvi dalis), vykstantys labai greitai, padidino bakterijų skaičių maksimaliu įmanomu greičiu, taip padidindami jų išgyvenamumą ir padidindami bakterijų ląstelių populiacijos mutacijų galimybę. , įskaitant ir naudingų mutacijų, kurios padėjo pagerinti bakterijų kolonijų prisitaikymą prie esamų aplinkos sąlygų.

Greitas mikroorganizmų populiacijų dauginimasis ir kintamumas užtikrino aukštą jų išgyvenamumą agresyviomis sąlygomis, kurios Žemėje egzistavo prieš milijardus metų.

Viskas įdomu

Karalystė yra kitas biologinių rūšių klasifikacijos lygis po domeno. Šiuo metu mokslininkai išskiria 8 karalystes – chromistus, archėjus, protistus, virusus, bakterijas, grybus, augalus ir gyvūnus, o mokslo bendruomenėje tęsiasi diskusijos apie...

Fotosintezės dėka žalieji augalai vaidina labai svarbų vaidmenį Žemėje. Jie paverčia saulės šviesos energiją ir kaupia ją organinių junginių pavidalu. Deguonis į atmosferą patenka kaip fotosintezės šalutinis produktas. ...

Karalystės yra antras hierarchinis gyvų organizmų klasifikavimo lygis. Iš viso biologai išskiria aštuonias karalystes: gyvūnus, grybus, augalus, bakterijas, virusus, archejas, protistus ir chromistus. Mokslininkai negali tiksliai pasakyti, kuri karalystė...

Ląstelė yra elementarus, funkcinis ir genetinis vienetas. Jai būdingi visi gyvybės požymiai, tinkamomis sąlygomis ląstelė gali išlaikyti šiuos požymius ir perduoti kitoms kartoms. Ląstelė yra visų gyvų formų sandaros pagrindas –...

Visoms gyvoms būtybėms išgyventi reikia maisto. Heterotrofiniai organizmai – vartotojai – naudoja jau paruoštus organinius junginius, o patys autotrofiniai gamintojai fotosintezės procese sukuria organines medžiagas ir...

Antibiotikai yra medžiagos, kurios gali atsispirti ir slopinti bakterinės floros veikimą. Jų išvaizda leido atlikti daugelio ligų, kurios anksčiau buvo laikomos mirtinomis, gydymą. Antibiotikai...

Partnerių naujienos:

Susisiekus su

Klasės draugai

Bakterijos yra seniausia organizmų grupė, šiuo metu egzistuojanti Žemėje. Pirmosios bakterijos tikriausiai atsirado daugiau nei prieš 3,5 milijardo metų ir beveik milijardą metų jos buvo vienintelės gyvos būtybės mūsų planetoje. Kadangi tai buvo pirmieji gyvosios gamtos atstovai, jų kūnas buvo primityvios sandaros.

Laikui bėgant jų struktūra tapo sudėtingesnė, tačiau iki šių dienų bakterijos laikomos primityviausiais vienaląsčiais organizmais. Įdomu tai, kad kai kurios bakterijos vis dar išlaiko primityvias senovės protėvių savybes. Tai pastebima bakterijose, gyvenančiose karštuose sieros šaltiniuose ir bevandeniame purve rezervuarų dugne.

Mus supančiame pasaulyje gyvena įvairūs mikrobai ir bakterijos, kai kurios iš jų yra geros ir blogos. Čia yra keletas įdomių faktų apie bakterijas.

1. Didžiausia bakterija, pavadinta Thiomargarita namibiensis, kuri reiškia „pilkasis Namibijos perlas“, buvo atrasta 1999 m. Jo skersmuo siekia 0,75 milimetro ir viršija standartinį tašką, kurio skersmuo yra 1/12 colio - tai yra 0,351 milimetro.

2. Kvapą, sklindantį iš drėgnos dirvos po lietaus, sukelia organinė medžiaga geosminas. Jį gamina žemės paviršiuje gyvenančios aktinobakterijos ir melsvadumbliai.

3. Bakterijų evoliucijos procesas senovėje buvo toks sėkmingas, kad jų išvaizda nesikeičia jau milijardą metų. Buvo atlikti tik vidiniai pakeitimai. Šis reiškinys vadinamas „Volkswagen sindromu“. „Volkswagen Beetle“ buvo toks populiarus visame pasaulyje, kad jo gamintojai keturiasdešimt metų nekeitė automobilio išvaizdos.

4. Atsižvelgiant į įdomius faktus apie bakterijas, reikia pastebėti, kad bendras žmogaus organizme gyvenančių bakterijų kolonijų svoris yra du kilogramai.

5. Yra vėžiagyvių, kurie minta bakterijomis, kurios auga ant jų pačių kūno. Daugiau nei 2 km gylyje gyvena krabai Kiwa puravida, kurie turi antrą pavadinimą – jeti krabai. Šios būtybės gyvena šalia plyšių, iš kurių išsiskiria sieros junginiai ir metanas, kurie yra energijos šaltinis bakterijoms. Krabas aktyviai skatina bakterijų augimą, nes jų kolonijos ant nagų patenka į maistinių medžiagų srautus. Tuo pačiu metu jo judesiai primena šokį.

6. Seniausiu mokslininkų nustatytu organizmu laikoma archbacterium thermoacidophiles. Šio tipo bakterijos egzistuoja karštuose šaltiniuose, kuriuose yra daug rūgščių. Šios bakterijos negyvena žemesnėje nei 55 laipsnių temperatūroje.

7. Mančesterio universiteto mokslininkų atliktas tyrimas parodė, kad ant mobiliojo telefono paviršiaus yra žymiai daugiau mikrobų nei randama ant tualeto sėdynės ar ant batų pado.

8. Unikalūs mikrobai, gyvenantys japonų žarnyne, efektyviau apdoroja jūros dumblių angliavandenius, iš kurių gaminami suši, nei žmonės iš kitų regionų.

9. Mažai kas žino, kad bacila ir bakterija yra tas pats gyvas organizmas. Tiesiog žodis „bacila“ yra lotyniškos kilmės, o žodis „bakterija“ – graikų kilmės.

10. Viena iš dviejų kilogramų žmogaus organizme gyvenančių bakterijų yra jo žarnyne. Šių bakterijų skaičius žymiai viršija ląstelių skaičių žmogaus organizme.

11. Žmogaus burnoje yra beveik 40 tūkstančių įvairių rūšių bakterijų. Bučinio metu žmonės gali perduoti vienas kitam 278 rūšių bakterijas. Iš jų 95% yra saugūs.

12. Kadangi didžiausios egzistuojančios bakterijos Thiomargarita namibiensis dydis siekia 0,75 mm skersmens, tai leidžia ją pamatyti net plika akimi.

13. Praėjusį šimtmetį kai kurių šalių gydytojai apendiksą pašalino visiems be išimties vaikams. Tai buvo paaiškinta būsimų apendikso uždegimų prevencija. Šio amžiaus pradžioje atlikti mokslininkų tyrimai parodė, kad apendiksas nėra liekana. Šis organas yra labai svarbus imuninei sistemai, nes jame gyvena daug mikroorganizmų.

14. Žmogaus ligos metu žūva nemaža dalis natūralios jo žarnyno floros. Būtent tada organizmas gauna mikrofloros „stiprinimą“ iš apendikso.

Pasidalykite nauja informacija su draugais ir pažįstamais:

Susisiekus su

Klasės draugai

Pamokos tema:

Bakterijos yra seniausia gyvų organizmų grupė. Bendrosios bakterijų savybės. Skirtumai tarp bakterijų ląstelių ir augalų ląstelių. Sąvokos apie prokariotus ir eukariotus.

Pamokos tikslai:

Švietimas:žinoti bakterijų struktūrines ypatybes ir gyvybines funkcijas.

Švietimas: ugdyti pažintinį susidomėjimą biologija; lyginamosios analitinės ir protinės veiklos įgūdžiai. Toliau ugdykite įgūdžius dirbant su vadovėliu, darbo sąsiuviniu ir lentele.

Švietimo: ugdyti gebėjimą dirbti komandoje ir rasti sutartus sprendimus; sprendimo nepriklausomumo skatinimas; elgesio kultūros ugdymas klasėje.

Įranga: Pristatymas „Bakterijų struktūra“, „Augalų ląstelės struktūra“

Užsiėmimų metu:

aš. Org. momentas:

II. Skambučio etapas. Žinių atnaujinimas.

Šie maži organizmai sukūrė gyvybę Žemėje, vykdo pasaulinį medžiagų ciklą gamtoje, taip pat tarnauja žmonėms. Louis Pasteur pavadino juos „didžiaisiais gamtos kapais“. Kas jie tokie?

Mokytojas: Vaikinai! Pavadinkite šiuos mažus organizmus.

Maždaug prieš 5 milijardus metų Žemė buvo apleista. Virš dykumos platybių be galo ir nepaliaujamai ropojo žemi žali debesys (nuo chloro pertekliaus ore), beveik nesiliaudami pliaupė karšti lietūs. Savaites, mėnesius, metus jie užtvindė lygumas, švelnias kalvas ir rūkstančias ugnikalnių kalvas. Vėjas ėjo nuo galo iki galo per Žemę, savo kelyje sutikdamas tik akmenį. Tik karts nuo karto pasigirsdavo ugningos lavos riksmas, išsiliejęs ir sutvirtėjęs šnypščiu. Tarp debesų retkarčiais pasirodydavo blanki, žalsva saulė. Tai atsispindėjo mažuose jūros ežerėliuose, kuriuos buvo galima išsiveržti. Milijonai ir milijonai metų praėjo, kol ankstyvajame prekambro amžiuje, maždaug prieš 3,5–3,8 milijardo metų, atsirado bakterijos, o vėliau – melsvadumbliai, gaminantys laisvą deguonį.

Mokytojas: Vaikinai! Pažiūrėkite į nuotraukas su pavaizduotais organizmais.

Kokiomis savybėmis remdamiesi priskyrėte šiuos organizmus prie bakterijų?

Mokytojas: Šiandien pamokoje susipažinsime su vienaląsčiais organizmais. Atsidarykite sąsiuvinius, užsirašykite pamokos datą, temą ir nubraižykite lentelę:

Ką aš žinau?

Ką norėjai sužinoti?

Ką tu išmokai?

Mokytojas: 1.Ką galite pasakyti apie šiuos gyvūnus?

2. Kokios asociacijos jums siejasi su žodžiu „Bakterijos“? ( užpildykite stulpelį „Ką aš žinau“).

aš . Probleminis klausimas:

Kodėl bakterijos, kurios yra vienos seniausių Žemėje, nuėjusios ilgą evoliucijos kelią, yra plačiai paplitusios ir egzistuoja kartu su labai organizuotais organizmais?

Ar įmanoma šiuolaikinei biosferai ir žmonėms joje egzistuoti be bakterijų?

Studentas : Norint atsakyti į klausimą, būtina ištirti bendrąsias bakterijų savybes.

II. Apvaisinimo stadija.

Mokytojas: Pirmame stulpelyje užrašykite viską, ką žinote apie bakterijas.

Kas yra bakterijos?

Koks mokslas juos tiria?

Bakterijos- primityvūs vienaląsčiai organizmai, kurių citoplazmoje nėra susiformavusio branduolio. Branduolinė medžiaga pasiskirsto visoje citoplazmoje.

Bakteriologija– mikrobiologijos šaka, tirianti bakterijas.

Ką norėjai sužinoti? Stulpelyje „Ką norėjote sužinoti?“ sudarome struktūrinę ir loginę schemą?

Pratimas: Su bendromis bakterijų savybėmis susipažinsite patys, perskaitę vadovėlio „Bakterijos“ pastraipą, p. 7-10, ir, norėdami sutvarkyti gaunamą informaciją, pagal planą, pateiktą programoje, pasidarykite bendrą bakterijų charakteristiką. rubrika „Ką išmokote?

Charakteristikos planas:

Kokiai gyvų organizmų grupei priklauso bakterijos?

Bakterijų atradimo istorija.

Kur randamos bakterijos?

Struktūra.

Reprodukcija .

Ką aš žinau?

Ką norėjai sužinoti?

Ką tu išmokai?

Vienaląsčiai organizmai. Visur platinamas.

Melsvadumbliai yra melsvai žali dumbliai (tema Vienaląsčiai dumbliai). Sukelti ligas. Jie greitai dauginasi.

Struktūrinė ir loginė diagrama:

Taksonomijos struktūra

Bakterijos

Struktūros pasiskirstymas

1. Gyvi organizmai skirstomi į 2 grupes:

Nebranduoliniai – prokariotai, branduoliniai – eukariotai.

Prokariotai- organizmai, neturintys susiformavusio branduolio; organinės medžiagos molekulė nėra atskirta nuo citoplazmos, o yra prijungta prie ląstelės membranos. Šiai grupei priklauso bakterijos.

Eukariotai– organizmai, turintys susiformavusį branduolį su branduolio apvalkalu. Eukariotų grupei priklauso augalai, grybai, gyvūnai, įskaitant žmones.

2.. Pirmą kartą šios bakterijos buvo pastebėtos optiniu mikroskopu, o olandų gamtininkas Antonie van Leeuwenhoek jas aprašė 1676 m. Kaip ir visi mikroskopiniai

būtybes jis pavadino „gyvūnais“.

Pavadinimą „bakterija“ 1828 m. sugalvojo Christianas Ehrenbergas.

Louis Pasteur 1850-aisiais inicijavo bakterijų fiziologijos ir metabolizmo tyrimą, taip pat atrado jų patogenines savybes.

Medicinos mikrobiologija buvo toliau plėtojama Roberto Kocho darbuose, kurie suformulavo bendruosius ligos sukėlėjo nustatymo principus (Kocho postulatai). 1905 metais jam buvo skirta Nobelio premija už tuberkuliozės tyrimus.

3. Bakterijos paplitusios visur: ore, vandens telkiniuose, dirvožemyje, maiste, gyvuose organizmuose, Atlanto ledynų storyje, tvankiose dykumose, karštosiose versmėse.

4.. Nupieškite jį savo užrašų knygelėje.

5. Reprodukcija:

Bakterijos dauginasi tiesiog dalindamosi į dvi dalis. Kas 20 minučių palankiomis sąlygomis kai kurių bakterijų skaičius gali padvigubėti.

Esant nepalankioms sąlygoms (maisto trūkumas, drėgmė, staigūs temperatūros pokyčiai), bakterijos ląstelės citoplazma, susitraukdama, tolsta nuo motininio apvalkalo, suapvalėja ir savo viduje savo paviršiuje suformuoja naują, tankesnį apvalkalą. Ši bakterinė ląstelė vadinama sporos.

Kūno kultūros minutė

Kartą - pakilk, ištempk,
Du - pasilenk, išsitiesk,
Trys – ploji 3 rankomis,
3 galvos linktelėjimai,
Keturios - rankos platesnės,
Penki - mojuokite rankomis,
Šeši – vėl sėskite prie savo stalo.

Klasės užduotis:

1. Palyginkite augalo ląstelės ir bakterinės ląstelės sandarą.(Pristatymas „Augalų ląstelės sandara ir bakterijos ląstelės sandara)

2. Jei, pavyzdžiui, į žmogaus organizmą patenka tik viena tokia bakterija, tai po 12 valandų jų gali būti keli milijardai. Esant tokiam dauginimosi greičiui, vienos bakterijos palikuonys per 5 dienas gali suformuoti masę, kuri per 5 dienas gali užpildyti visas jūras ir vandenynus.

Bet tai neįvyksta. Kodėl manote?(Pasirodo, kad dauguma bakterijų miršta nuo saulės šviesos, džiūvimo, jos trūkumo

maistas, šildymas, veikiamas dezinfekavimo priemonių. Tuo pagrįsti kovos su bakterijomis metodai.)

Mokytojas: Ar atsakėme į probleminį klausimą, pateiktą pamokos pradžioje?

Mokiniai suformuluoja pamokos išvadas.

1. Bakterijos yra primityvūs vienaląsčiai organizmai, kurie yra mikroskopinio dydžio.

2. Bakterijos yra visur.

3.. Palankiomis sąlygomis dauginasi labai greitai.

6. Spora – tai bakterinė ląstelė tankiu apvalkalu.

IV. Atspindys.

Kokios yra bakterinės ląstelės struktūros ypatybės?

Kas yra Louisas Pasteuras, kokius atradimus jis padarė?

Kokios bakterijų ir dumblių savybės būdingos cianobakterijoms?

- Kas yra bakterijų sporos ir kam jos naudojamos?

Sinchrono sudarymas tema „Bakterijos“.

5. Namų darbai. §2.

Rengti pranešimus pagal internetinę medžiagą ir papildomą literatūrą temomis: „Mazgelių bakterijos“, „Melsiumbakterijos“, „Pieno rūgšties bakterijos“, „Pacientų bakterijos“.

Bendrosios bakterijų savybės Bakterijos yra seniausia organizmų grupė. Pirmosios bakterijos atsirado daugiau nei prieš 3,5 milijardo metų. Ir jie buvo vieninteliai gyvi padarai mūsų planetoje. Tai pirmieji gyvosios gamtos atstovai, jų kūnas buvo primityvios struktūros. Bakterijos laikomos PROKARIOTO atstovėmis, nes. neturi šerdies.

Bakterijos sandara Ląstelės sienelė atlieka apsauginę ir palaikomąją funkciją Citoplazma užpildo erdvę ląstelės viduje Vėliavos arba gaureliai yra judėjimo organai Išorinis apvalkalas arba kapsulė apsaugo DNR nuo išdžiūvimo arba branduolinė medžiaga neša paveldimą informaciją Plazmos membrana yra pralaidi , per ją vyksta medžiagų apykaita Išvada: bakterija neturi atskiro branduolio

Bakterijų gyvenimo sąlygos Aerobinis 1. Gyvena ore 2. Gali kvėpuoti deguonimi – efektyviausias energijos gavimo būdas Anaerobinis 1. Gyvenk aplinkoje, kurioje nėra deguonies 2. Energija gaunama fermentacijos būdu – senovinis energetiškai nepelningas. procesas Acto bakterijos Staphylococcus Clostridium – dirvožemio bakterija

Bakterijų dauginimasis 1. Bakterijos dauginasi labai lengvai. Motinos ląstelė dalijasi pusiau. Rezultatas yra dvi jaunos bakterinės ląstelės. 2 Tai atsitinka labai greitai. Bakterijos ląstelė gali dalytis per kelias minutes. 3. Jei visos susidariusios bakterijos „išgyventų“, jos padengtų mūsų planetą storu sluoksniu... Tačiau dauguma jų miršta nespėjusios daugintis!

Sporų susidarymas 1. Trūkstant maisto medžiagų ar susikaupus medžiagų apykaitos produktams – sporų susidarymas. 2. Sporos gali ilgai išlikti ramybės būsenoje. 3. Sporos gali atlaikyti ilgalaikį virimą ir šaldymą. 4. Susidarius palankioms sąlygoms, sporos išdygsta ir tampa gyvybingos. IŠVADA: Bakterijų sporos yra prisitaikymas išgyventi nepalankiomis sąlygomis.

Išvados 1. Bakterijos yra seniausia gyvų būtybių grupė planetoje 2. Bakterijos ląstelė yra paprastos struktūros 3. Ji neturi branduolio, o citoplazma yra nejudri 4. Bakterijos priskiriamos ikibranduoliniams organizmams arba prokariotams 5. Nepalankiose sąlygomis jie formuoja sporas

Bakterijos yra seniausia organizmų grupė, šiuo metu egzistuojanti Žemėje. Pirmosios bakterijos tikriausiai atsirado daugiau nei prieš 3,5 milijardo metų ir beveik milijardą metų jos buvo vienintelės gyvos būtybės mūsų planetoje. Kadangi tai buvo pirmieji gyvosios gamtos atstovai, jų kūnas buvo primityvios sandaros.

Laikui bėgant jų struktūra tapo sudėtingesnė, tačiau iki šių dienų bakterijos laikomos primityviausiais vienaląsčiais organizmais. Įdomu tai, kad kai kurios bakterijos vis dar išlaiko primityvias senovės protėvių savybes. Tai pastebima bakterijose, gyvenančiose karštuose sieros šaltiniuose ir bevandeniame purve rezervuarų dugne.

Dauguma bakterijų yra bespalvės. Tik keli yra violetiniai arba žali. Tačiau daugelio bakterijų kolonijos turi ryškią spalvą, kurią sukelia spalvotos medžiagos išsiskyrimas į aplinką arba ląstelių pigmentacija.

Bakterijų pasaulio atradėjas buvo XVII amžiaus olandų gamtininkas Antony Leeuwenhoekas, pirmasis sukūręs tobulą didinamąjį mikroskopą, padidinantį objektus 160-270 kartų.

Bakterijos yra priskiriamos prokariotams ir yra suskirstytos į atskirą karalystę – bakterijas.

Kūno forma

Bakterijos yra daug ir įvairių organizmų. Jie skiriasi forma.

Bakterijos pavadinimas	Bakterijų forma	Bakterijų vaizdas
Cocci		Rutulio formos
Bacila		Strypo formos
Vibrio		Kablelio formos
Spirillum		Spiralė
Streptokokai		Cocci grandinė
Stafilokokas		Kokosų sankaupos
Diplokokas		Dvi apvalios bakterijos, uždarytos vienoje gleivinėje kapsulėje

Transportavimo būdai

Tarp bakterijų yra judrių ir nejudrių formų. Judėjimai juda dėl bangų pavidalo susitraukimų arba žievelių (susuktų spiralinių siūlų) pagalba, kurią sudaro specialus baltymas, vadinamas flagellinu. Gali būti viena ar daugiau žvynelių. Vienose bakterijose jos yra viename ląstelės gale, kitose – dviejuose arba per visą paviršių.

Tačiau judėjimas būdingas ir daugeliui kitų bakterijų, kurioms trūksta žvynelių. Taigi, bakterijos, padengtos gleivėmis, gali slysti.

Kai kurių vandens ir dirvožemio bakterijų, neturinčių žvynelių, citoplazmoje yra dujų vakuolių. Ląstelėje gali būti 40-60 vakuolių. Kiekvienas iš jų užpildytas dujomis (greičiausiai azotu). Reguliuojant dujų kiekį vakuolėse, vandens bakterijos gali nuskęsti vandens storymėje arba iškilti į jos paviršių, o dirvos bakterijos – judėti dirvos kapiliaruose.

Buveinė

Dėl savo organizavimo paprastumo ir nepretenzingumo bakterijos yra plačiai paplitusios gamtoje. Bakterijos randamos visur: net tyriausio šaltinio vandens lašelyje, dirvožemio grūduose, ore, ant akmenų, poliariniame sniege, dykumos smėlyje, vandenyno dugne, iš didelių gelmių išgautame aliejuje ir net karštųjų versmių vanduo, kurio temperatūra apie 80ºC. Jie gyvena ant augalų, vaisių, įvairių gyvūnų ir žmonių žarnyne, burnos ertmėje, galūnėse ir kūno paviršiuje.

Bakterijos yra mažiausi ir gausiausi gyvi padarai. Dėl mažo dydžio jie lengvai įsiskverbia į bet kokius įtrūkimus, plyšius ar poras. Labai atsparus ir prisitaikęs prie įvairių gyvenimo sąlygų. Jie toleruoja džiovinimą, didelius šalčius ir kaitinimą iki 90ºC, neprarasdami gyvybingumo.

Žemėje praktiškai nėra vietos, kur bakterijos nebūtų aptinkamos, bet įvairiais kiekiais. Bakterijų gyvenimo sąlygos yra įvairios. Vieniems iš jų reikia atmosferos deguonies, kitiems jo nereikia ir jie gali gyventi aplinkoje, kurioje nėra deguonies.

Ore: bakterijos pakyla į viršutinius atmosferos sluoksnius iki 30 km. ir dar.

Ypač daug jų yra dirvožemyje. 1 g dirvožemio gali būti šimtai milijonų bakterijų.

Vandenyje: paviršiniuose vandens sluoksniuose atviruose rezervuaruose. Naudingos vandens bakterijos mineralizuoja organines liekanas.

Gyvuose organizmuose: patogeninės bakterijos patenka į organizmą iš išorinės aplinkos, tačiau tik esant palankioms sąlygoms sukelia ligas. Simbiotikai gyvena virškinimo organuose, padeda skaidyti ir įsisavinti maistą, sintetinti vitaminus.

Išorinė struktūra

Bakterijos ląstelė yra padengta specialiu tankiu apvalkalu - ląstelės sienele, kuri atlieka apsaugines ir atramines funkcijas, taip pat suteikia bakterijai nuolatinę, būdingą formą. Bakterijos ląstelės sienelė primena augalo ląstelės sienelę. Jis yra pralaidus: per jį maistinės medžiagos laisvai patenka į ląstelę, o medžiagų apykaitos produktai išeina į aplinką. Dažnai bakterijos ant ląstelės sienelės gamina papildomą apsauginį gleivių sluoksnį – kapsulę. Kapsulės storis gali būti daug kartų didesnis nei pačios ląstelės skersmuo, bet gali būti ir labai mažas. Kapsulė nėra esminė ląstelės dalis, ji susidaro priklausomai nuo sąlygų, kuriomis atsiduria bakterijos. Tai apsaugo bakterijas nuo išdžiūvimo.

Kai kurių bakterijų paviršiuje yra ilgos žvyneliai (viena, dvi ar daug) arba trumpi ploni gaureliai. Žvynelių ilgis gali būti daug kartų didesnis už bakterijos kūno dydį. Bakterijos juda žievelių ir gaurelių pagalba.

Vidinė struktūra

Bakterijos ląstelės viduje yra tanki, nejudri citoplazma. Jis yra sluoksniuotos struktūros, nėra vakuolių, todėl įvairūs baltymai (fermentai) ir rezervinės maistinės medžiagos yra pačios citoplazmos medžiagoje. Bakterijų ląstelės neturi branduolio. Medžiaga, turinti paveldimą informaciją, yra sutelkta centrinėje jų ląstelės dalyje. Bakterijos, - nukleorūgštis - DNR. Tačiau ši medžiaga nesusidaro į branduolį.

Bakterinės ląstelės vidinė organizacija yra sudėtinga ir turi savo specifinių savybių. Citoplazmą nuo ląstelės sienelės skiria citoplazminė membrana. Citoplazmoje yra pagrindinė medžiaga arba matrica, ribosomos ir nedidelis skaičius membraninių struktūrų, kurios atlieka įvairias funkcijas (mitochondrijų analogai, endoplazminis tinklas, Golgi aparatas). Bakterijų ląstelių citoplazmoje dažnai būna įvairių formų ir dydžių granulių. Granulės gali būti sudarytos iš junginių, kurie yra energijos ir anglies šaltinis. Bakterijos ląstelėje taip pat yra riebalų lašelių.

Centrinėje ląstelės dalyje yra lokalizuota branduolinė medžiaga – DNR, kuri nuo citoplazmos nėra atribota membrana. Tai yra branduolio analogas – nukleoidas. Nukleoidas neturi membranos, branduolio ar chromosomų rinkinio.

Valgymo būdai

Bakterijos turi skirtingus maitinimosi būdus. Tarp jų yra autotrofų ir heterotrofų. Autotrofai yra organizmai, galintys savarankiškai gaminti organines medžiagas savo mitybai.

Augalams reikia azoto, tačiau jie patys negali pasisavinti azoto iš oro. Kai kurios bakterijos sujungia ore esančias azoto molekules su kitomis molekulėmis, todėl susidaro augalams prieinamos medžiagos.

Šios bakterijos nusėda jaunų šaknų ląstelėse, todėl ant šaknų susidaro sustorėjimai, vadinami mazgeliais. Tokie mazgeliai susidaro ant ankštinių šeimos augalų ir kai kurių kitų augalų šaknų.

Šaknys aprūpina bakterijas angliavandeniais, o bakterijos – šaknis – azoto turinčias medžiagas, kurias augalas gali pasisavinti. Jų bendras gyvenimas yra abipusiai naudingas.

Augalų šaknys išskiria daug organinių medžiagų (cukrų, amino rūgščių ir kitų), kuriomis minta bakterijos. Todėl ypač daug bakterijų nusėda šaknis supančiame dirvos sluoksnyje. Šios bakterijos paverčia negyvas augalų liekanas į augalams prieinamas medžiagas. Šis dirvožemio sluoksnis vadinamas rizosfera.

Yra keletas hipotezių apie mazgelių bakterijų įsiskverbimą į šaknies audinį:

• dėl epidermio ir žievės audinių pažeidimo;
• per šaknų plaukus;
• tik per jaunos ląstelės membraną;
• dėl kompanioninių bakterijų, gaminančių pektinolitinius fermentus;
• dėl B-indolacto rūgšties sintezės stimuliavimo iš triptofano, visada esančios augalų šaknų sekrete.

Mazgelių bakterijų patekimo į šaknies audinį procesas susideda iš dviejų etapų:

• šaknų plaukų infekcija;
• mazgelių susidarymo procesas.

Daugeliu atvejų įsiveržusi ląstelė aktyviai dauginasi, suformuoja vadinamuosius infekcijos siūlus ir tokių siūlų pavidalu persikelia į augalo audinį. Iš infekcijos gijos atsirandančios mazginės bakterijos toliau dauginasi šeimininko audinyje.

Augalų ląstelės, užpildytos sparčiai besidauginančiomis mazginių bakterijų ląstelėmis, pradeda sparčiai dalytis. Jauno mazgo sujungimas su ankštinio augalo šaknimi atliekamas kraujagyslių pluoštinių ryšulių dėka. Veikimo laikotarpiu mazgeliai dažniausiai būna tankūs. Iki to laiko, kai atsiranda optimalus aktyvumas, mazgeliai įgauna rausvą spalvą (dėka pigmento leghemoglobino). Fiksuoti azotą gali tik tos bakterijos, kuriose yra leghemoglobino.

Mazgelių bakterijos viename hektare dirvos sukuria dešimtis ir šimtus kilogramų azoto trąšų.

Metabolizmas

Bakterijos skiriasi viena nuo kitos savo metabolizmu. Vienuose tai vyksta dalyvaujant deguoniui, kituose – be jo.

Dauguma bakterijų minta jau paruoštomis organinėmis medžiagomis. Tik kelios iš jų (mėlynai žalios arba cianobakterijos) gali iš neorganinių sukurti organines medžiagas. Jie vaidino svarbų vaidmenį kaupiant deguonį Žemės atmosferoje.

Bakterijos sugeria medžiagas iš išorės, suplėšo jų molekules į gabalus, iš šių dalių surenka savo apvalkalą ir papildo jų turinį (taip jos auga), o nereikalingas molekules išmeta lauk. Bakterijos apvalkalas ir membrana leidžia jai pasisavinti tik būtinas medžiagas.

Jei bakterijos apvalkalas ir membrana būtų visiškai nepralaidūs, į ląstelę nepatektų jokios medžiagos. Jei jie būtų pralaidūs visoms medžiagoms, ląstelės turinys susimaišytų su terpe – tirpalu, kuriame gyvena bakterija. Norint išgyventi, bakterijoms reikalingas apvalkalas, leidžiantis prasiskverbti reikalingoms, bet ne nereikalingoms medžiagoms.

Bakterija pasisavina šalia jos esančias maistines medžiagas. Kas bus toliau? Jei jis gali judėti savarankiškai (judindamas žvynelį ar stumdamas gleives atgal), tada juda tol, kol randa reikiamų medžiagų.

Jei negali judėti, tada laukia, kol difuzija (vienos medžiagos molekulių gebėjimas prasiskverbti į kitos medžiagos molekulių tankmę) atneš į ją reikiamas molekules.

Bakterijos kartu su kitomis mikroorganizmų grupėmis atlieka milžinišką cheminį darbą. Konvertuodami įvairius junginius, jie gauna savo gyvenimui reikalingos energijos ir maistinių medžiagų. Bakterijose įvairūs medžiagų apykaitos procesai, energijos gavimo būdai ir medžiagų poreikis jų kūnų medžiagoms kurti.

Kitos bakterijos neorganinių junginių sąskaita patenkina visus anglies, reikalingos organinių medžiagų sintezei organizme, poreikius. Jie vadinami autotrofais. Autotrofinės bakterijos gali sintetinti organines medžiagas iš neorganinių. Tarp jų yra:

Chemosintezė

Spinduliavimo energijos naudojimas yra svarbiausias, bet ne vienintelis būdas sukurti organines medžiagas iš anglies dioksido ir vandens. Yra žinomos bakterijos, kurios kaip energijos šaltinį tokiai sintezei naudoja ne saulės šviesą, o cheminių jungčių, susidarančių organizmų ląstelėse oksiduojant tam tikrus neorganinius junginius – vandenilio sulfido, sieros, amoniako, vandenilio, azoto rūgšties, geležies junginių energiją. geležis ir manganas. Jie naudoja organines medžiagas, susidarančias naudojant šią cheminę energiją, kad sukurtų savo kūno ląsteles. Todėl šis procesas vadinamas chemosinteze.

Svarbiausia chemosintetinių mikroorganizmų grupė yra nitrifikuojančios bakterijos. Šios bakterijos gyvena dirvožemyje ir oksiduoja amoniaką, susidarantį organinių likučių irimo metu iki azoto rūgšties. Pastarasis reaguoja su mineraliniais dirvožemio junginiais, virsdamas azoto rūgšties druskomis. Šis procesas vyksta dviem etapais.

Geležies bakterijos juodąją geležį paverčia geležies oksidu. Susidaręs geležies hidroksidas nusėda ir suformuoja vadinamąją pelkinę geležies rūdą.

Kai kurie mikroorganizmai egzistuoja dėl molekulinio vandenilio oksidacijos, todėl yra autotrofinis mitybos metodas.

Būdingas vandenilio bakterijų bruožas yra galimybė pereiti prie heterotrofinio gyvenimo būdo, kai aprūpinamas organiniais junginiais ir nėra vandenilio.

Taigi chemoautotrofai yra tipiški autotrofai, nes jie savarankiškai sintetina reikalingus organinius junginius iš neorganinių medžiagų, o ne iš kitų organizmų, pavyzdžiui, heterotrofų, jų gatavų. Chemoautotrofinės bakterijos nuo fototrofinių augalų skiriasi tuo, kad jos visiškai nepriklauso nuo šviesos kaip energijos šaltinio.

Bakterijų fotosintezė

Kai kurios pigmento turinčios sieros bakterijos (violetinės, žalios), turinčios specifinių pigmentų – bakteriochlorofilų, geba sugerti saulės energiją, kurios pagalba jų organizmuose esantis sieros vandenilis skaidomas ir išskiria vandenilio atomus atitinkamiems junginiams atkurti. Šis procesas turi daug bendro su fotosinteze ir skiriasi tik tuo, kad purpurinėse ir žaliose bakterijose vandenilio donoras yra sieros vandenilis (kartais karboksirūgštys), o žaliuose augaluose – vanduo. Abiejuose vandenilio atskyrimas ir perdavimas vyksta dėl sugertos saulės spindulių energijos.

Ši bakterijų fotosintezė, kuri vyksta be deguonies išsiskyrimo, vadinama fotoredukcija. Anglies dioksido fotoredukcija yra susijusi su vandenilio perdavimu ne iš vandens, o iš vandenilio sulfido:

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

Chemosintezės ir bakterijų fotosintezės biologinė reikšmė planetos mastu yra palyginti nedidelė. Sieros ciklo gamtoje procese reikšmingą vaidmenį vaidina tik chemosintetinės bakterijos. Žaliųjų augalų absorbuojama sieros rūgšties druskų pavidalu, siera redukuojama ir tampa baltymų molekulių dalimi. Be to, kai negyvas augalų ir gyvūnų liekanas sunaikina puvimo bakterijos, siera išsiskiria sieros vandenilio pavidalu, kurią sieros bakterijos oksiduoja į laisvą sierą (arba sieros rūgštį), sudarydamos dirvožemyje augalams prieinamus sulfitus. Chemo- ir fotoautotrofinės bakterijos yra būtinos azoto ir sieros cikle.

Sporuliacija

Sporos susidaro bakterijų ląstelės viduje. Sporuliacijos proceso metu bakterijų ląstelėje vyksta daugybė biocheminių procesų. Jame sumažėja laisvo vandens kiekis ir sumažėja fermentinis aktyvumas. Taip užtikrinamas sporų atsparumas nepalankioms aplinkos sąlygoms (aukštai temperatūrai, didelei druskų koncentracijai, džiūvimui ir kt.). Sporuliacija būdinga tik nedidelei bakterijų grupei.

Sporos yra neprivalomas bakterijų gyvenimo ciklo etapas. Sporuliacija prasideda tik trūkstant maistinių medžiagų arba susikaupus medžiagų apykaitos produktams. Sporų pavidalo bakterijos ilgą laiką gali išlikti ramybės būsenoje. Bakterijų sporos gali atlaikyti ilgalaikį virimą ir labai ilgą šaldymą. Susidarius palankioms sąlygoms, sporos sudygsta ir tampa gyvybingos. Bakterijų sporos yra prisitaikymas išgyventi nepalankiomis sąlygomis.

Reprodukcija

Bakterijos dauginasi dalijant vieną ląstelę į dvi. Pasiekusi tam tikrą dydį, bakterija dalijasi į dvi identiškas bakterijas. Tada kiekvienas iš jų pradeda maitintis, auga, dalijasi ir pan.

Po ląstelės pailgėjimo palaipsniui susidaro skersinė pertvara, tada atsiskiria dukterinės ląstelės; Daugelyje bakterijų tam tikromis sąlygomis po dalijimosi ląstelės lieka susijungusios į būdingas grupes. Šiuo atveju, priklausomai nuo padalijimo plokštumos krypties ir padalijimų skaičiaus, susidaro skirtingos formos. Bakterijų dauginimasis pumpuravimo būdu yra išimtis.

Esant palankioms sąlygoms, ląstelių dalijimasis daugelyje bakterijų vyksta kas 20-30 minučių. Taip sparčiai dauginantis, vienos bakterijos palikuonys per 5 dienas gali suformuoti masę, galinčią užpildyti visas jūras ir vandenynus. Paprastas skaičiavimas rodo, kad per dieną gali susidaryti 72 kartos (720 000 000 000 000 000 000 ląstelių). Perskaičiavus į svorį – 4720 tonų. Tačiau gamtoje taip neatsitinka, nes dauguma bakterijų greitai miršta veikiant saulės spinduliams, džiūvimui, maisto trūkumui, kaitinant iki 65–100ºC, dėl rūšių kovos ir pan.

Bakterija (1), pasisavinusi pakankamai maisto, padidėja (2) ir pradeda ruoštis dauginimuisi (ląstelių dalijimuisi). Jo DNR (bakterijoje DNR molekulė uždaryta žiedu) padvigubėja (bakterija gamina šios molekulės kopiją). Abi DNR molekulės (3, 4) yra prisirišusios prie bakterijos sienelės ir, bakterijai pailgėjus, atsiskiria (5, 6). Pirmiausia dalijasi nukleotidas, tada citoplazma.

Po dviejų DNR molekulių išsiskyrimo ant bakterijos atsiranda susiaurėjimas, kuris palaipsniui padalija bakterijos kūną į dvi dalis, kurių kiekvienoje yra po DNR molekulę (7).

Pasitaiko (Bacillus subtilis), kad dvi bakterijos sulimpa ir tarp jų susidaro tiltelis (1,2).

Šuoliukas perneša DNR iš vienos bakterijos į kitą (3). Patekusios į vieną bakteriją, DNR molekulės susipina, kai kuriose vietose sulimpa (4), o tada apsikeičia dalimis (5).

Bakterijų vaidmuo gamtoje

Gyre

Bakterijos yra svarbiausia bendro medžiagų ciklo gamtoje grandis. Augalai iš anglies dioksido, vandens ir mineralinių druskų dirvožemyje sukuria sudėtingas organines medžiagas. Šios medžiagos grįžta į dirvą su negyvais grybais, augalais ir gyvūnų lavonais. Bakterijos suskaido sudėtingas medžiagas į paprastas, kurias vėliau panaudoja augalai.

Bakterijos naikina negyvų augalų ir gyvūnų lavonų sudėtingas organines medžiagas, gyvų organizmų išskyras ir įvairias atliekas. Minėdamos šiomis organinėmis medžiagomis, saprofitinės puvimo bakterijos jas paverčia humusu. Tai savotiški mūsų planetos tvarkdariai. Taigi, bakterijos aktyviai dalyvauja medžiagų cikle gamtoje.

Dirvožemio formavimas

Kadangi bakterijos yra paplitusios beveik visur ir jų yra labai daug, jos daugiausia lemia įvairius gamtoje vykstančius procesus. Rudenį krenta medžių ir krūmų lapai, žūsta antžeminiai žolių ūgliai, nubyra senos šakos, karts nuo karto nukrenta senų medžių kamienai. Visa tai palaipsniui virsta humusu. 1 cm3. Miško dirvožemio paviršiniame sluoksnyje yra šimtai milijonų kelių rūšių saprofitinių dirvožemio bakterijų. Šios bakterijos humusą paverčia įvairiais mineralais, kuriuos iš dirvožemio gali pasisavinti augalų šaknys.

Kai kurios dirvožemio bakterijos sugeba pasisavinti azotą iš oro, panaudodamos jį gyvybiniams procesams. Šios azotą fiksuojančios bakterijos gyvena savarankiškai arba apsigyvena ankštinių augalų šaknyse. Šios bakterijos, prasiskverbusios į ankštinių augalų šaknis, sukelia šaknų ląstelių augimą ir mazgų susidarymą ant jų.

Šios bakterijos gamina azoto junginius, kuriuos naudoja augalai. Bakterijos iš augalų gauna angliavandenius ir mineralines druskas. Taigi tarp ankštinio augalo ir gumbelių bakterijų yra glaudus ryšys, kuris naudingas ir vienam, ir kitam organizmui. Šis reiškinys vadinamas simbioze.

Dėl simbiozės su gumbelių bakterijomis ankštiniai augalai praturtina dirvą azotu, padėdami padidinti derlių.

Paplitimas gamtoje

Mikroorganizmai yra visur. Išimtis yra tik aktyvių ugnikalnių krateriai ir nedideli plotai sprogusių atominių bombų epicentruose. Nei žema Antarktidos temperatūra, nei verdantys geizerių srautai, nei sočiųjų druskų tirpalai druskų baseinuose, nei stipri kalnų viršūnių insoliacija, nei atšiaurus branduolinių reaktorių apšvitinimas netrukdo mikroflorai egzistuoti ir vystytis. Visos gyvos būtybės nuolat sąveikauja su mikroorganizmais, dažnai būna ne tik jų saugyklos, bet ir platintojos. Mikroorganizmai yra mūsų planetos vietiniai gyventojai, aktyviai tyrinėjantys neįtikėtiniausius natūralius substratus.

Dirvožemio mikroflora

Bakterijų skaičius dirvožemyje itin didelis – šimtai milijonų ir milijardai individų viename grame. Dirvožemyje jų daug daugiau nei vandenyje ir ore. Bendras bakterijų skaičius dirvožemyje keičiasi. Bakterijų skaičius priklauso nuo dirvožemio tipo, jų būklės ir sluoksnių gylio.

Dirvožemio dalelių paviršiuje mikroorganizmai išsidėstę nedidelėmis mikrokolonijomis (po 20-100 ląstelių). Jie dažnai susidaro organinių medžiagų krešulių storyje, ant gyvų ir mirštančių augalų šaknų, plonuose kapiliaruose ir gumulėlių viduje.

Dirvožemio mikroflora yra labai įvairi. Čia yra įvairių fiziologinių bakterijų grupių: puvimo bakterijos, nitrifikuojančios bakterijos, azotą fiksuojančios bakterijos, sieros bakterijos ir kt. Tarp jų yra aerobinės ir anaerobinės, sporinės ir nesporinės formos. Mikroflora yra vienas iš dirvožemio formavimosi veiksnių.

Mikroorganizmų vystymosi sritis dirvožemyje yra zona, esanti greta gyvų augalų šaknų. Ji vadinama rizosfera, o joje esančių mikroorganizmų visuma – rizosferos mikroflora.

Rezervuarų mikroflora

Vanduo yra natūrali aplinka, kurioje dauginasi mikroorganizmų. Didžioji jų dalis į vandenį patenka iš dirvožemio. Veiksnys, lemiantis bakterijų skaičių vandenyje ir maistinių medžiagų buvimą jame. Švariausi vandenys yra iš artezinių šulinių ir šaltinių. Atviruose rezervuaruose ir upėse labai daug bakterijų. Daugiausia bakterijų randama paviršiniuose vandens sluoksniuose, arčiau kranto. Tolstant nuo kranto ir didėjant gyliui, bakterijų mažėja.

Švaraus vandens viename ml yra 100-200 bakterijų, o užterštame – 100-300 tūkst. ir daugiau. Dugno dumble yra daug bakterijų, ypač paviršiniame sluoksnyje, kur bakterijos sudaro plėvelę. Šioje plėvelėje yra daug sieros ir geležies bakterijų, kurios oksiduoja vandenilio sulfidą į sieros rūgštį ir taip neleidžia žuvims žūti. Dumble yra daugiau sporinių formų, o vandenyje vyrauja nesporingos formos.

Pagal rūšinę sudėtį vandens mikroflora panaši į dirvožemio mikroflorą, tačiau yra ir specifinių formų. Naikinant įvairias atliekas, patekusias į vandenį, mikroorganizmai palaipsniui atlieka vadinamąjį biologinį vandens valymą.

Oro mikroflora

Oro mikroflora yra mažesnė nei dirvožemio ir vandens mikroflora. Bakterijos pakyla į orą su dulkėmis, gali ten išbūti kurį laiką, o vėliau nusėsti ant žemės paviršiaus ir žūti dėl mitybos stokos ar veikiamos ultravioletinių spindulių. Mikroorganizmų skaičius ore priklauso nuo geografinės zonos, reljefo, metų laiko, užterštumo dulkėmis ir kt. Kiekviena dulkių dėmė yra mikroorganizmų nešiotoja. Daugiausia bakterijų yra ore virš pramonės įmonių. Kaimo vietovėse oras švaresnis. Švariausias oras yra virš miškų, kalnų ir snieguotų vietovių. Viršutiniuose oro sluoksniuose yra mažiau mikrobų. Oro mikrofloroje yra daug pigmentuotų ir sporas turinčių bakterijų, kurios yra atsparesnės nei kitos ultravioletiniams spinduliams.

Žmogaus kūno mikroflora

Žmogaus kūnas, net ir visiškai sveikas, visada yra mikrofloros nešiotojas. Žmogaus organizmui kontaktuojant su oru ir dirvožemiu, ant drabužių ir odos nusėda įvairūs mikroorganizmai, tarp jų ir patogeniniai (stabligės bacilos, dujų gangrena ir kt.). Dažniausiai užterštos žmogaus kūno dalys yra užterštos. E. coli ir stafilokokai randami ant rankų. Burnos ertmėje yra daugiau nei 100 rūšių mikrobų. Burnos ertmė su savo temperatūra, drėgme ir maistinių medžiagų likučiais yra puiki aplinka mikroorganizmams vystytis.

Skrandyje vyksta rūgštinė reakcija, todėl dauguma jame esančių mikroorganizmų žūva. Pradedant nuo plonosios žarnos, reakcija tampa šarminė, t.y. palanki mikrobams. Storųjų žarnų mikroflora yra labai įvairi. Kiekvienas suaugęs žmogus kasdien su ekskrementais išskiria apie 18 milijardų bakterijų, t.y. daugiau žmonių nei žmonių pasaulyje.

Su išorine aplinka nesusijusiuose vidaus organuose (smegenyse, širdyje, kepenyse, šlapimo pūslėje ir kt.) mikrobų dažniausiai nėra. Mikrobai į šiuos organus patenka tik sergant.

Bakterijos medžiagų cikle

Mikroorganizmai apskritai ir ypač bakterijos vaidina didelį vaidmenį biologiškai svarbiuose medžiagų cikluose Žemėje, vykdydamos chemines transformacijas, kurios visiškai nepasiekiamos nei augalams, nei gyvūnams. Įvairius elementų ciklo etapus vykdo skirtingų tipų organizmai. Kiekvienos atskiros organizmų grupės egzistavimas priklauso nuo kitų grupių atliekamos cheminės elementų transformacijos.

Azoto ciklas

Ciklinė azoto junginių transformacija atlieka pagrindinį vaidmenį aprūpinant reikiamas azoto formas biosferos organizmus, turinčius skirtingus mitybos poreikius. Daugiau nei 90% viso azoto fiksavimo yra dėl tam tikrų bakterijų metabolinio aktyvumo.

Anglies ciklas

Biologiniam organinės anglies pavertimui anglies dioksidu, kartu su molekulinio deguonies redukcija, reikalinga bendra įvairių mikroorganizmų metabolinė veikla. Daugelis aerobinių bakterijų visiškai oksiduoja organines medžiagas. Aerobinėmis sąlygomis organiniai junginiai iš pradžių skaidomi fermentacijos būdu, o organiniai galutiniai fermentacijos produktai toliau oksiduojami anaerobiniu kvėpavimu, jei yra neorganinių vandenilio akceptorių (nitratų, sulfatų arba CO 2 ).

Sieros ciklas

Siera yra prieinama gyviems organizmams daugiausia tirpių sulfatų arba redukuotų organinių sieros junginių pavidalu.

Geležies ciklas

Kai kuriuose gėlo vandens telkiniuose yra didelė redukuotų geležies druskų koncentracija. Tokiose vietose vystosi specifinė bakterinė mikroflora – geležies bakterijos, kurios oksiduoja redukuotą geležį. Jie dalyvauja formuojant pelkių geležies rūdas ir vandens šaltinius, kuriuose gausu geležies druskų.

Bakterijos yra seniausi organizmai, atsiradę maždaug prieš 3,5 milijardo metų Archeanuose. Maždaug 2,5 milijardo metų jie dominavo Žemėje, formuodami biosferą ir dalyvavo formuojant deguonies atmosferą.

Bakterijos yra vieni paprasčiausios struktūros gyvų organizmų (išskyrus virusus). Manoma, kad jie yra pirmieji organizmai, atsiradę Žemėje.