As bactérias são a forma mais antiga de projeto de organismos. Apresentação sobre o tema “bactérias - a forma mais antiga de organismo”

Tópico da lição: As bactérias são o grupo mais antigo de organismos vivos.

Características gerais das bactérias.

Diferenças entre células bacterianas e células vegetais.

Lições objetivas:

educacional: formam o conceito de bactéria como o mais antigo

grupo de organismos vivos;

em desenvolvimento: desenvolver atividades cognitivas e criativas

estudantes; habilidades de trabalho em grupo, lógica

pensamento;

educacional: cultivar uma cultura de comportamento em grupo e

trabalho individual.

Tipo de aula: lição explicando novo material

Métodos de ensino: visual, parcialmente exploratório, prático

Equipamento: apresentação de slides, videoclipes “Apodrecimento de frutas e vegetais”, “Vida invisível”, laboratório virtual “Preparação de microlâmina e exame da bactéria Bacillus subtilis”

Material didático: cartões de tarefas, folhas com informações adicionais

Durante as aulas:

EU. Tempo de organização

    Prepare-se para a aula.

Saudações

Treinamento "Olá!"

Os alunos se revezam tocando os dedos de mesmo nome nas mãos do vizinho, começando pelos polegares, e dizem:

    Eu desejo (polegares se tocando);

    sucesso (índice);

    grande (médio);

    em tudo (sem nome);

    e em todos os lugares (dedinhos);

    Olá! (toque com a palma inteira)

Divisão em grupos

    Nomeação de palestrantes, distribuição de fichas de avaliação.

4. Preparação para assimilação ativa e consciente de novo material

Estratégia "Árvore das Expectativas" Os alunos anotam os resultados esperados da próxima aula em adesivos e colam-nos na árvore.

Exibição do videoclip “Apodrecimento de Frutas e Legumes”

Mostre um slide com diferentes tipos de bactérias.

Pergunta:

Esses pequenos organismos criaram vida na Terra, realizam o ciclo global de substâncias na natureza e também servem aos humanos.

Louis Pasteur os chamou de “os grandes coveiros da natureza”. Quem são eles?

Nomeie esses pequenos organismos.

    Declaração do tema e objetivos da aula.

V. Estágio de aprendizagem de novo material

Exibição do videoclipe “Vida Invisível”

Se existisse tal livro de registros de organismos vivos, então pódio as bactérias viriam primeiro.

Hoje você tem que se familiarizar com o assunto. E determine por quais conquistas as medalhas podem ser concedidas às bactérias.

Para facilitar o seu trabalho, gostaria de entregar eu mesmo a primeira medalha. Essemedalha para a antiguidade .

Você já sabe pela seção de evolução que os primeiros organismos vivos apareceram na água há bilhões de anos. E estes eram organismos primitivos - bactérias. Foram as bactérias com clorofila que primeiro saturaram a atmosfera terrestre com oxigênio e só então surgiram as primeiras plantas. É por isso que concedemos a medalha da antiguidade.

Exercício: estudo §55 p.183 e informações adicionais nas tabelas.

Para se familiarizar com o tema, são fornecidos de 5 a 7 minutos. Os gerentes de tempo controlam o tempo. Depois de estudar o tema, cada equipe deverá entregar uma medalha à bactéria e explicar por que mérito essa medalha foi concedida.

Minuto de educação física

VEU. Verificando sua compreensão do novo material

Os alunos preenchem uma folha de respostas com tarefas (+, -)

Você acredita nisso...

Organismos nucleares de bactérias

Respiração aeróbica e anaeróbica

O descobridor da bactéria, Anthony van Leeuwenhoek

Respostas certas:

Avaliação pelos pares:

Critério de avaliação:

9-10 pontos “5”

7-8 pontos “4”

5-6 pontos "3"

VII. Estágio de consolidação do tópico

Trabalho de laboratório nº 30“Exame da aparência de Bacillus subtilis”

Objetivo: verificar as características estruturais da bactéria Bacillus subtilis.

Laboratório virtual “Preparação de microlâmina e exame da bactéria Bacillus subtilis”

http://biolicey2vrn.ru/index/bakterija_sennaja_palochka/0-474

Conclusões para a lição

1. As bactérias são organismos unicelulares primitivos de tamanho microscópico.

2. As bactérias são onipresentes.

3. Eles se reproduzem muito rapidamente em condições favoráveis.

4. Um esporo é uma célula bacteriana com uma casca densa.

5. Alimentam-se de forma autotrófica e heterotrófica.

6. Eles respiram aeróbica e anaerobicamente.

VIII. Resumo da lição

    Reflexão

Estratégia "Árvore das Expectativas" Os alunos cujas expectativas foram atendidas no final da aula retiram seus adesivos da “árvore de expectativas” e os lêem.

    Avaliando uma lição

    Informações sobre lição de casa

Estudo §55.

Prepare mensagens sobre os temas: “Bactérias dolorosas”, “Bactérias nodulares”, “Bactérias do ácido láctico”.

Ficha de avaliação

Nome completo do aluno

"Mnemônicos"

Auto-avaliação

Avaliação do professor

nota final

Ficha de avaliação

Turma________ Equipe______________

Nome completo do aluno

Avaliação ao compilar uma medalha

"Mnemônicos"

Enquete Blitz “Você acredita que...”

Auto-avaliação

Avaliação do professor

nota final

Bactérias.

Praticamente não há lugar no planeta onde não sejam encontradas bactérias. Estas são as criaturas mais antigas da Terra, que surgiram há cerca de três bilhões e meio de anos. Para efeito de comparação: a Terra surgiu há quatro bilhões de anos, e o universo, quatorze, a humanidade, há várias dezenas de milhares de anos. Existem especialmente muitas bactérias no solo; um grama de solo pode conter centenas de milhões de bactérias.

As bactérias são as menores criaturas no chão. Os cientistas conhecem cerca de 10.000 espécies de bactérias. Eles só podem ser examinados ao microscópio, porque... seus tamanhos são muito pequenos e são incolores. As células dos organismos vivos são aproximadamente do mesmo tamanho e as células das bactérias são dez vezes menores que as células de outros organismos. Mesmo os maiores não excedem 0,01 mícron, mas a maioria é muito menor.

Ao estudar bactérias ao microscópio, os cientistas notaram que as bactérias não são apenas semelhantes entre si, elas têm a capacidade de ter diversas aparências externas, ou seja formulários bactérias.

Forma de bactérias.

esférico (cocos)

em forma de bastonete (bacilo)

complicado (vibrios)

semelhante a uma espiral (espirila)

espiroquetas (6-10 voltas)

estreptococos (cadeia de cocos)

estafilococos (aglomerados de cocos)

A forma mais simples de bactéria é uma bola, chamada coco, que traduzido significa “baga”. Ao se multiplicar, os cocos às vezes permanecem conectados aos pares, tal conexão é chamada diplococo, com uma quantidade maior forma-se uma cadeia, que é chamada estreptococo. Quando os cocos estão conectados em grupos, eles recebem o nome estafilococo. Os cocos que possuem formato alongado são chamados Gravetos, se tiverem uma forma curva, então são chamados vibrião. Bactérias longas em forma de espiral são chamadas - espirila ou espiroqueta. Existem outras formas, mas estas são as mais importantes.

A forma determina as habilidades das bactérias, como fixação à superfície, mobilidade e absorção de nutrientes. Além disso, as bactérias podem viver em colônias.

Bactérias

História do estudo das bactérias.

O naturalista holandês Antonie van Leeuwenhoek viu bactérias pela primeira vez em um microscópio óptico em 1676 e as chamou de “animalcules”.

Christian Ehrenberg cunhou o nome “bactéria” em 1828.

Louis Pasteur, na década de 1850, iniciou o estudo da fisiologia e do metabolismo das bactérias e também descobriu suas propriedades patogênicas.

Robert Koch formulou os princípios gerais para identificar o agente causador de uma doença. Em 1905 recebeu o Prêmio Nobel por suas pesquisas sobre a tuberculose.

MV Beyerinck e SNVinogradsky lançaram as bases da microbiologia geral e do estudo do papel das bactérias na natureza.

Bactérias muito prolífico . Reproduzir bactérias dividindo uma célula em duas. Sob condições favoráveis, a divisão celular em muitas bactérias pode ocorrer a cada 20-30 minutos. Com uma reprodução tão rápida, a prole de uma bactéria em 5 dias é capaz de formar uma massa que poderia preencher todos os mares e oceanos. Porém, isso não acontece na natureza, pois a maioria das bactérias morre rapidamente sob a influência da luz solar, secagem, falta de comida, etc.

Para tolerar condições desfavoráveis, as bactérias aprenderam a formar disputas – formas especiais de bactérias. Eles são formados quando as bactérias dentro de sua casca secam, diminuindo de tamanho. Nesse caso, o conteúdo da célula, encolhendo, afasta-se da casca, torna-se arredondado e forma em sua superfície, estando dentro da casca mãe, uma nova casca mais densa. Os esporos (da palavra grega "esporo" - semente) de algumas bactérias persistem por muito tempo nas condições mais desfavoráveis. Eles podem resistir à secagem, ao calor e à geada, e não morrem imediatamente, mesmo em água fervente. Os esporos são facilmente espalhados pelo vento, água, etc. Existem muitos deles no ar e no solo. Sob condições favoráveis, o esporo germina e torna-se uma bactéria viva. Os esporos bacterianos são uma adaptação para sobreviver em condições desfavoráveis.

Bactérias

As condições de vida das bactérias são muito diversas.

Tipo respirando entre as bactérias existem aeróbios e anaeróbios .

Como todos os seres vivos, a maioria das bactérias necessita de oxigênio. No entanto, existem bactérias que podem viver sem oxigênio. Uma vez em um ambiente onde há muito oxigênio, eles morrem. Em condições naturais, as bactérias que necessitam de oxigênio vivem na superfície do solo, nas camadas superiores da água e no ar atmosférico. Aquelas bactérias para as quais o oxigênio é destrutivo vivem nas camadas profundas do solo, no lodo e na coluna de água.

Bactérias

A atividade vital das bactérias pode ocorrer em diferentes condições de temperatura. Alguns deles são capazes de se desenvolver em condições de temperatura de -2 a +75 graus. As bactérias podem viver em locais onde praticamente nada consegue sobreviver: gêiseres em ebulição, lagos petrolíferos subterrâneos, lagos ácidos onde não há peixes. Alguns bactérias podem sobreviver mesmo no espaço. Mas a temperatura mais favorável para a maioria das bactérias pode ser considerada de +4 a +40 graus. Em temperaturas mais altas, muitos tipos de bactérias morrem. Para destruir as bactérias, elas são expostas ao vapor a uma temperatura de 120 graus por 20 minutos. Os raios solares também são prejudiciais às bactérias.

A estrutura de uma bactéria. Cada bactéria é apenas uma célula com membrana fina e citoplasma.

Uma bactéria, como qualquer célula, é coberta membrana celular, no topo da membrana celular existe uma camada protetora especial - parede celular, que é feito de uma substância especial - mureína. A parte líquida da célula é chamada citoplasma. Bactérias procariontes , eles não têm núcleo, mas sim um coágulo de citoplasma no qual existe uma molécula que carrega informações - uma molécula de DNA, e é chamada nucleóide, traduzido como "semelhante a núcleo". Flagelo as bactérias são necessárias para o movimento, mas nem todas as bactérias têm flagelo e nem todas são capazes de se mover. Nem todas as bactérias têm especial vilosidades(os bacilos são cobertos de pêlos - pili), dos quais existem dois tipos: alguns dos quais fixam a bactéria às superfícies necessárias, outros servem para transmitir informações entre as bactérias. Dentro da bactéria está nutriente de armazenamento. Tanto a parede celular quanto a membrana celular são permeáveis ​​às substâncias de que as bactérias necessitam para a vida, principalmente para a nutrição. Quando substâncias nocivas às bactérias são formadas, elas também são removidas através da casca e da membrana, que é como as bactérias são metabolizadas.

Enquete Blitz “Você acredita nisso” (+, -).

Você acredita nisso...

As bactérias são onipresentes

Dividido em três grupos com base na forma

Bactérias esféricas - cocos

Organismos nucleares de bactérias

Modo de nutrição autotrófico e heterotrófico

Forme esporos durante a reprodução

A substância hereditária está localizada no núcleo

Respiração aeróbica e anaeróbica

A ciência que estuda bactérias - microbiologia

Respostas certas:

Avaliação pelos pares:

Enquete Blitz “Você acredita nisso” (+, -).

Você acredita nisso...

As bactérias são onipresentes

Dividido em três grupos com base na forma

Bactérias esféricas - cocos

Organismos nucleares de bactérias

Modo de nutrição autotrófico e heterotrófico

Forme esporos durante a reprodução

A substância hereditária está localizada no núcleo

Respiração aeróbica e anaeróbica

A ciência que estuda bactérias - microbiologia

Descobridor da bactéria, Anthony van Leevehoek

Respostas certas:

Avaliação pelos pares:

Enquete Blitz “Você acredita nisso” (+, -).

Você acredita nisso...

As bactérias são onipresentes

Dividido em três grupos com base na forma

Bactérias esféricas - cocos

Organismos nucleares de bactérias

Modo de nutrição autotrófico e heterotrófico

Forme esporos durante a reprodução

A substância hereditária está localizada no núcleo

Respiração aeróbica e anaeróbica

A ciência que estuda bactérias - microbiologia

Descobridor da bactéria, Anthony van Leevehoek

Respostas certas:

Avaliação pelos pares:

Enquete Blitz “Você acredita nisso”

Os alunos preenchem uma folha de respostas com tarefas (+, -).

Você acredita nisso...

As bactérias são onipresentes

Dividido em três grupos com base na forma

Bactérias esféricas - cocos

Organismos nucleares de bactérias

Modo de nutrição autotrófico e heterotrófico

Forme esporos durante a reprodução

A substância hereditária está localizada no núcleo

Respiração aeróbica e anaeróbica

A ciência que estuda bactérias - microbiologia

Descobridor da bactéria, Anthony van Leevehoek

Respostas certas:

Avaliação pelos pares:

Recepção "Mnemotécnica" As expressões sobre o tema são lidas, os alunos não anotam nada. Depois disso, os alunos os reproduzem de memória em seus cadernos. Ao final, é revelado o vencedor, aquele que lembrar mais palavras.

Strateria "Semáforo" Teste formativo.

Green card - satisfeito comigo mesmo, fiz tudo ao meu alcance e ainda mais

Cartão amarelo – poderia ter feito melhor

Cartão vermelho – Não estou feliz, não fiz tudo que podia.

Professora de biologia Escola Secundária MBOU nº 19 Natalia Vasilievna Shadrina Verkhnyaya Tura, região de Sverdlovsk

Diapositivo 2

Características gerais das bactérias

As bactérias são o grupo mais antigo de organismos.

As primeiras bactérias surgiram há mais de 3,5 bilhões de anos. E eles eram as únicas criaturas vivas no nosso planeta. Estes são os primeiros representantes da natureza viva, seu corpo tinha uma estrutura primitiva. As bactérias são consideradas representantes dos PROCARIOTOS, porque. não tem núcleo.

Diapositivo 3

Estrutura de uma bactéria

A parede celular desempenha uma função protetora e de suporte O citoplasma preenche o espaço dentro da célula Flagelos ou vilosidades são órgãos de locomoção A casca externa ou cápsula protege o DNA de secar ou a substância nuclear carrega informações hereditárias A membrana plasmática é permeável, o metabolismo ocorre através dela Conclusão: a bactéria não possui núcleo separado

Diapositivo 4

As bactérias são classificadas como pré-nucleares e são classificadas em um reino separado.

  • cianobactéria
  • bactérias
  • multicelular
  • unicelular
  • mais alto
  • inferior
  • Diapositivo 5

    Condições de habitat para bactérias

    Aeróbico

    1. Eles vivem no ar

    2. Capaz de respirar oxigênio - a forma mais eficiente de obter energia

    Anaeróbico

    1. Eles vivem em um ambiente livre de oxigênio

    2. A energia é obtida como resultado da fermentação - um processo antigo e energeticamente não lucrativo

    Bactérias acéticas

    • Estafilococos
    • Clostridium é uma bactéria do solo
  • Diapositivo 6

    As bactérias dominaram todos os habitats

    • Fontes termais do Parque Nacional de Yellowstone (EUA) - topo
    • Fontes termais com bactérias sulfurosas no Triângulo Afar, na Etiópia
  • Diapositivo 7

    Devido à sua simplicidade de organização e despretensão, as bactérias são muito difundidas na natureza. Bactérias encontradas em todos os lugares

    Habitats

    Número de bactérias em 1cm3

    As condições de vida das bactérias são variadas. Alguns deles necessitam de oxigênio atmosférico (aeróbios), outros não precisam e são capazes de viver em um ambiente livre de oxigênio (anaeróbios).

    Diapositivo 8

    Reprodução de bactérias

    1.As bactérias se reproduzem com muita facilidade. A célula-mãe se divide ao meio. O resultado são duas células bacterianas jovens.

    2Isso acontece com extrema rapidez. Uma célula bacteriana é capaz de se dividir em 20 a 30 minutos.

    3. Se todas as bactérias resultantes “sobrevivessem”, cobririam o nosso planeta com uma camada espessa... Mas a maioria delas morre antes de poder se reproduzir!

    Diapositivo 9

    Disputa educacional

    1. Com falta de nutrientes ou acúmulo de produtos metabólicos, ocorre a esporulação.

    2. Os esporos podem permanecer inativos por muito tempo.

    3. Os esporos podem suportar fervura e congelamento prolongados.

    4. Quando ocorrem condições favoráveis, o esporo germina e torna-se viável.

    CONCLUSÃO: Os esporos bacterianos são uma adaptação à sobrevivência em condições desfavoráveis.

    Diapositivo 10

    conclusões

    1. As bactérias são o grupo de seres vivos mais antigo do planeta

    2. A célula bacteriana tem uma estrutura simples

    3. Não possui núcleo e o citoplasma está imóvel

    4. As bactérias são classificadas como organismos pré-nucleares ou procariontes

    5. Em condições desfavoráveis ​​formam esporos

    Arqueologia e história são duas ciências intimamente interligadas. A pesquisa arqueológica oferece a oportunidade de conhecer o passado do planeta, que ao longo da história se constrói em ordem cronológica. Os cientistas envolvidos nessas pesquisas estão constantemente se esforçando para encontrar cada vez mais formas antigas de seres vivos que viveram na Terra. Estudos mostram que as bactérias são os microrganismos mais antigos que já habitaram o planeta.

    Esses microrganismos são constantemente submetidos a um estudo cuidadoso, pois é quase impossível superestimar seu papel no processo de evolução. As discussões sobre este tema surgem com frequência, mas o resultado é sempre que as bactérias vivem no planeta por muito mais tempo do que outras criaturas, o que é apoiado por inúmeras evidências.

    Estudo de bactérias antigas

    O processo está em andamento, as pesquisas são praticamente infinitas e cada nova descoberta se torna uma sensação para o mundo inteiro. Um dos eventos mais marcantes foi a descoberta de bactérias anaeróbicas sulfurosas que existiam há 3,4 bilhões de anos na Austrália. A descoberta causou muita polêmica e discussão: até teorias sobre a origem sobrenatural dos microrganismos foram utilizadas.

    Existem outros tipos de criaturas que podem sobreviver por muito tempo. Um bom exemplo são certos grupos de cianobactérias, cuja idade chega frequentemente a 2 mil milhões de anos. Essas bactérias são uma das formas de vida persistentes - criaturas que podem evoluir sem alterações significativas em seus organismos.

    Os arqueólogos conseguem encontrar muitos restos únicos de microrganismos que de uma forma ou de outra participaram do processo de evolução. Entre os organismos mais antigos estão algas e micróbios fósseis encontrados nas rochas da África do Sul, incluindo restos de algas verde-azuladas que existiram há pelo menos 3,2 mil milhões de anos. Esta descoberta foi extremamente importante para a comunidade científica, uma vez que estes microrganismos eram marinhos, o que sugere que o espaço aquático já abrigava micróbios que mais tarde se transformaram em algas, plantas e seres vivos.

    Outra etapa importante no estudo de bactérias antigas foi o estudo de grupos de microrganismos descobertos durante escavações em Ontário. Um estudo dos restos mortais mostrou que estes microrganismos já existiam há dois mil milhões de anos. Essas bactérias também estavam entre os microrganismos mais primitivos e já estavam incluídas na seção correspondente da taxonomia.

    Criaturas não tão antigas também são de considerável interesse para a história. Assim, na parte central da Austrália, foram encontrados restos de microrganismos que faziam parte de algas multicelulares e outras plantas. A idade dessas bactérias está dentro de um bilhão de anos. A descoberta de tais unidades de microrganismos tornou-se muito importante: com base em suas pesquisas, os cientistas podem restaurar a cronologia da evolução do passado e complementar a taxonomia.

    As bactérias mais antigas existiam não apenas na forma unicelular, mas também faziam parte de organismos mais complexos, por exemplo, algas verdes, capazes de se reproduzir sexualmente. Cada descoberta desta magnitude proporciona novas oportunidades no estudo dos seres vivos, uma vez que surge uma variedade de formas de organismos que viveram na natureza: qualquer nova unidade sempre acrescenta mais um toque à diversidade genética dos seres vivos.

    A transição final para a diferenciação de criaturas multicelulares ocorreu há cerca de 600 milhões de anos. Os cientistas acreditam que o motivo do desenvolvimento foi o surgimento de diferentes formas de reprodução e o surgimento dos primeiros animais, com os quais a natureza começou a evoluir muito mais rapidamente.

    Classificação e estrutura das bactérias

    No processo de evolução, apareceu um grande número de bactérias diferentes. A classificação dos diversos microrganismos é realizada pela sistemática biológica, que determina:

    • nome de um tipo específico de microrganismo;
    • posição na classificação geral;
    • sinais característicos de diferentes tipos de microrganismos.

    A estrutura das bactérias pressupõe a presença de uma casca dura que pode preservar a forma do corpo e o interior dos microrganismos. O formato da casca é um dos principais pontos que permite a classificação das bactérias: existem formas esféricas, em forma de bastonete, em forma de espiral e outras. Os microrganismos também são avaliados pelo seu tamanho: os maiores representantes podem atingir 0,75 mm de comprimento, e as dimensões dos menores são medidas em frações de micrômetros.


    As bactérias mais avançadas desenvolveram flagelos que permitem o movimento no espaço. Para melhorar as funções motoras, os indivíduos foram esticados em uma forma filamentosa. Coisas distintas podem ser ditas sobre organismos flagelados. A principal diferença entre protozoários flagelados e bactérias é a presença de núcleo nos primeiros. Além disso, esses microrganismos possuem cromatóforos que lhes permitem colorir-se com cores diferentes, tornando-se semelhantes a diversas algas. O principal pigmento é a clorofila, que proporciona a cor verde da criatura, mas também são comuns casos de combinação com outros pigmentos.

    Como a causa pode ser fatores externos, muitos deles desenvolveram uma função protetora - a formação de esporos. Quando uma bactéria é destruída ou seu ciclo de vida termina, os esporos deixam a casca e se espalham pelo espaço disponível. A produção de esporos tornou-se um mecanismo extremamente conveniente para a maioria das bactérias, uma vez que os esporos resistem perfeitamente às influências mais agressivas, incluindo choques térmicos, falta de líquidos ou alimentos.

    É surpreendente: o número de espécies estudadas chega a várias dezenas de milhares, o que representa apenas uma pequena parte dos microrganismos que existiam na Terra. Uma certa dificuldade no estudo das bactérias é o fato de elas serem encontradas em quase todos os organismos multicelulares, incluindo algas, plantas terrestres e animais.

    O papel das bactérias e seu desenvolvimento na vida do planeta

    A busca pelos microrganismos primordiais mais antigos é uma tarefa muito problemática. Depois de muitos milhões de anos, praticamente nada resta de muitos tipos de bactérias, e elas precisam ser estudadas com base em espécies modernas de seres vivos, o que complica significativamente a taxonomia. É claro que equipamentos de alta qualidade e mentes líderes de especialistas nos permitem aprender muito, mas ainda assim, às vezes, a pesquisa se depara com uma parede impenetrável do tempo. É por isso que o número de organismos vivos estudados não ultrapassa um determinado valor: não há dados suficientes para a taxonomia.

    • temperatura;
    • pressão;
    • movimento do vento;
    • outros processos físicos e químicos.

    No entanto, a partir de camadas antigas individuais, os cientistas são capazes de estabelecer muitos aspectos associados a certos organismos. Tendo certos dados sobre bactérias, algas e outras estruturas que surgiram posteriormente, é possível tirar conclusões sobre as primeiras criaturas e complementar a taxonomia.

    É sabido que os primeiros organismos necessitavam de nutrição, por isso comiam matéria orgânica. Nos últimos milhões de anos, um grande número de tipos de microrganismos mudaram, e os mais persistentes tornaram-se posteriormente a base para a formação de bactérias. Alguns deles conseguiram sobreviver quase inalterados até hoje. A principal característica que proporcionou aos microrganismos antigos uma vitalidade tão elevada é a sua capacidade de absorver nutrientes de quase qualquer substância - terra, água, ar, etc. A evolução posterior forçou o desenvolvimento de bactérias, como resultado do surgimento de bactérias que se alimentam de fermentação, decomposição e outros fatores.

    Os microrganismos mais antigos originaram-se e desenvolveram-se na água, visto que tal ambiente era o mais confortável para eles. Isto explica em parte a diversidade de diferentes algas: inicialmente, as bactérias estavam unidas em estruturas multicelulares semelhantes. Esta tendência caracterizou quase toda a era pré-cambriana. Gradualmente, os menores organismos uniram-se em organismos multicelulares e, com o tempo, chegaram à terra, o que determinou o desenvolvimento da natureza terrestre. É às bactérias que o mundo deve o seu desenvolvimento e evolução constante visando a adaptação às novas condições num mundo em constante mudança.

    Conclusão

    A ciência avança constantemente, permitindo-nos estudar cada vez mais novos tipos de organismos. No passado, havia muitos microrganismos, e os cientistas estão trabalhando duro, encontrando evidências cada vez mais antigas da vida de certas formas de vida: os restos de qualquer microrganismo, seja uma alga ou um organismo multicelular complexo, são de grande valor .

    O papel desses estudos é bastante elevado: a certa altura, a ciência poderá chegar às camadas históricas e terrestres mais profundas, o que permitirá aprender mais sobre o desenvolvimento da natureza no planeta. As bactérias são os microrganismos mais antigos do planeta e podem fornecer pistas sobre a origem da vida. Tal descoberta será extremamente importante para todas as pessoas.

    As bactérias são o grupo de organismos mais antigo conhecido existente na Terra. As bactérias mais antigas encontradas por arqueólogos e paleontólogos - as chamadas arqueobactérias - têm mais de 3,5 bilhões de anos. As bactérias mais antigas viveram durante a era Arqueozóica, quando não havia mais nada vivo na Terra.

    As primeiras bactérias possuíam os mecanismos mais primitivos de nutrição e transmissão de informação genética e pertenciam a microrganismos procarióticos - ou seja, desprovido de núcleo.

    Bactérias eucarióticas ou nucleares com maior grau de organização de material genético surgiram no planeta há apenas 1,4 bilhão de anos.

    As bactérias tornaram-se as formas de vida mais antigas, ainda prosperando hoje, por uma série de razões.

    Em primeiro lugar, graças à sua estrutura primitiva, os microrganismos podem “adaptar-se” a todas as condições de vida possíveis. As bactérias agora vivem e se multiplicam tanto no gelo polar quanto em fontes termais com temperaturas de água superiores a 90 graus, em qualquer concentração de vários compostos químicos. As bactérias podem existir tanto em condições aeróbicas (contendo um certo nível de oxigênio) quanto em condições anaeróbicas (sem oxigênio). Seus métodos de obtenção de energia variam desde a absorção da luz solar até seu uso como energia para o metabolismo e reprodução de uma ampla variedade de produtos químicos e estruturas biológicas.

    Sabe-se que as bactérias decompõem petróleo e outros compostos químicos e utilizam essa energia para suas funções vitais. As primeiras bactérias possuíam os órgãos produtores de energia mais primitivos e simplesmente absorviam substâncias químicas por difusão normal, que na célula bacteriana sofriam reações químicas acompanhadas de liberação de energia.

    Em segundo lugar, os mecanismos elementares de reprodução (a opção mais simples é a divisão em dois), ocorrendo em um ritmo muito rápido, aumentaram o número de bactérias na velocidade máxima possível, aumentando assim a sua sobrevivência e aumentando a possibilidade de mutações na população de células bacterianas. , incluindo. e mutações benéficas que ajudaram a melhorar a adaptabilidade das colônias bacterianas às condições ambientais existentes.

    A rápida reprodução e variabilidade das populações de microrganismos garantiram a sua elevada taxa de sobrevivência nas condições agressivas que existiam na Terra há milhares de milhões de anos.


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    As bactérias são o grupo de organismos mais antigo existente atualmente na Terra. As primeiras bactérias surgiram provavelmente há mais de 3,5 mil milhões de anos e durante quase mil milhões de anos foram as únicas criaturas vivas no nosso planeta. Por terem sido os primeiros representantes da natureza viva, seu corpo possuía uma estrutura primitiva.

    Com o tempo, sua estrutura tornou-se mais complexa, mas até hoje as bactérias são consideradas os organismos unicelulares mais primitivos. É interessante que algumas bactérias ainda retêm as características primitivas de seus ancestrais. Isso é observado em bactérias que vivem em fontes termais de enxofre e lama anóxica no fundo dos reservatórios.

    No mundo que nos rodeia vivem vários micróbios e bactérias, alguns dos quais são bons e maus. Aqui está uma seleção de fatos interessantes sobre bactérias.


    1. A maior bactéria, chamada Thiomargarita namibiensis, que significa “pérola cinzenta da Namíbia”, foi descoberta em 1999. Seu diâmetro chega a 0,75 milímetros e ultrapassa o ponto padrão com diâmetro de 1/12 polegada - isso equivale a 0,351 milímetros.


    2. O cheiro que vem do solo úmido após a chuva é causado pela substância orgânica geosmina. É produzido por actinobactérias e cianobactérias que vivem na superfície da terra.


    3. O processo de evolução bacteriana foi tão bem sucedido nos tempos antigos que a sua aparência não mudou durante um bilhão de anos. Apenas modificações internas ocorreram. Este fenômeno é chamado de “síndrome de Volkswagen”. O Volkswagen Beetle era tão popular em todo o mundo que seus fabricantes não mudaram a aparência do carro durante quarenta anos.


    4. Considerando fatos interessantes sobre bactérias, deve-se notar que o peso total das colônias bacterianas que vivem no corpo humano é de dois quilos.


    5. Existem crustáceos que se alimentam de bactérias que crescem em seus próprios corpos. Em profundidades de mais de 2 km vivem os caranguejos Kiwa puravida, que têm um segundo nome - caranguejos Yeti. Essas criaturas vivem perto de fendas de onde saem compostos de enxofre e metano, que são fonte de energia para bactérias. O caranguejo promove ativamente o crescimento de bactérias, expondo suas colônias em suas garras aos fluxos de nutrientes. Ao mesmo tempo, seus movimentos lembram uma dança.


    6. O organismo mais antigo identificado pelos cientistas é considerado a archbacterium thermoacidophiles. Este tipo de bactéria existe em fontes termais com alto teor de ácido. Estas bactérias não vivem em temperaturas abaixo de 55 graus.


    7. Um estudo conduzido por cientistas da Universidade de Manchester mostrou que há significativamente mais germes na superfície de um telefone celular do que no assento de um vaso sanitário ou na sola de um sapato.


    8. Micróbios únicos que vivem nos intestinos dos japoneses fornecem um processamento mais eficiente dos carboidratos das algas marinhas que compõem o sushi do que pessoas de outras regiões.


    9. Poucas pessoas sabem que um bacilo e uma bactéria são o mesmo organismo vivo. Acontece que a palavra “bacilo” é de origem latina e a palavra “bactéria” é de origem grega.


    10. Um em cada dois quilogramas de bactérias que vivem no corpo humano está localizado nos intestinos. O número dessas bactérias excede significativamente o número de células do corpo humano.


    11. Existem quase 40 mil tipos diferentes de bactérias na boca humana. Durante um beijo, as pessoas podem transmitir 278 tipos de bactérias umas às outras. Destes, 95% são seguros.


    12. Como o tamanho da maior bactéria existente, Thiomargarita namibiensis, chega a 0,75 mm de diâmetro, isso permite que ela seja vista mesmo a olho nu.


    13. No século passado, os médicos de alguns países removeram o apêndice de todas as crianças, sem exceção. Isto foi explicado pela prevenção de futuras inflamações do apêndice. Pesquisas de cientistas realizadas no início deste século mostraram que o apêndice não é um vestígio. Este órgão é muito importante para o sistema imunológico, pois é onde vivem muitos microrganismos.


    14. Durante a doença de uma pessoa, uma parte significativa da flora natural do seu intestino morre. É então que o corpo recebe “reforço” da microflora do apêndice.

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    Tópico da lição:

    As bactérias são o grupo mais antigo de organismos vivos. Características gerais das bactérias. Diferenças entre células bacterianas e células vegetais. Conceitos sobre procariontes e eucariontes.

    Lições objetivas:

    Educacional: conhecer as características estruturais e funções vitais das bactérias.

    Educacional: desenvolver interesse cognitivo em biologia; habilidades de atividade analítica e mental comparativa. Continue desenvolvendo habilidades para trabalhar com livro didático, apostila e tabela.

    Educacional: desenvolver a capacidade de trabalhar em equipa e encontrar soluções acordadas; promover a independência de julgamento; fomentar uma cultura de comportamento na sala de aula.

    Equipamento: Apresentação “Estrutura das bactérias”, “Estrutura de uma célula vegetal”

    Durante as aulas:

    EU. Organização momento:

    II. Estágio de chamada. Atualizando conhecimentos.

    Esses pequenos organismos criaram vida na Terra, realizam o ciclo global de substâncias na natureza e também servem aos humanos. Louis Pasteur os chamou de “os grandes coveiros da natureza”. Quem são eles?

    Professor: Pessoal! Nomeie esses pequenos organismos.

    Há cerca de 5 mil milhões de anos, a Terra estava deserta. Sobre as extensões desérticas, nuvens baixas e verdes (devido ao excesso de cloro no ar) rastejavam incessantemente e sem cessar, e chuvas quentes caíam quase sem cessar. Durante semanas, meses, anos, eles inundaram as planícies, colinas suaves e colinas fumegantes de vulcões. O vento caminhava de ponta a ponta pela Terra, encontrando apenas pedras em seu caminho. Só de vez em quando se ouvia o grito de lava ígnea, jorrando e solidificando com um silvo. Um sol opaco e esverdeado aparecia ocasionalmente entre as nuvens. Isso se refletiu em pequenos lagos marinhos que podiam ser atravessados. Milhões e milhões de anos se passaram antes que as bactérias aparecessem no início do Pré-cambriano, cerca de 3,5 a 3,8 bilhões de anos atrás, e depois as algas verde-azuladas, produtoras de oxigênio livre.

    Professor: Pessoal! Veja as fotos com os organismos retratados.

    Com base em quais características você classificou esses organismos como bactérias?

    Professor: Hoje na lição conheceremos organismos unicelulares. Abra seus cadernos, anote a data, o tema da aula e desenhe uma tabela:

    O que eu sei?

    O que você queria saber?

    O que você aprendeu?

    Professor: 1.O que você pode dizer sobre esses animais?

    2. Que associações você tem com a palavra “Bactéria”? ( preencha a coluna “O que eu sei”).

    EU . Pergunta problemática:

    Por que as bactérias, sendo uma das mais antigas da Terra, tendo percorrido um longo caminho evolutivo, são difundidas e existem junto com organismos altamente organizados?

    É possível que a biosfera moderna e os humanos existam nela sem bactérias?

    Estudante : Para responder à questão é necessário estudar as características gerais das bactérias.

    II. Estágio de concepção.

    Professor: Anote tudo o que você sabe sobre bactérias na primeira coluna.

    O que são bactérias?

    Que ciência os estuda?

    Bactérias- organismos unicelulares primitivos, em cujo citoplasma não existe núcleo formado. A substância nuclear é distribuída por todo o citoplasma.

    Bacteriologia- um ramo da microbiologia que trata do estudo de bactérias.

    O que você queria saber? Elaboramos um diagrama estrutural e lógico na coluna “O que você queria saber?”

    Exercício: Você mesmo se familiarizará com as características gerais das bactérias lendo o parágrafo do livro “Bacteria”, pp. 7-10, e para organizar as informações recebidas, faça uma característica geral das bactérias de acordo com o plano no coluna “O que você aprendeu?”

    Plano de características:

      A que grupo de organismos vivos pertencem as bactérias?

      História da descoberta das bactérias.

      Onde as bactérias são encontradas?

      Estrutura.

      Reprodução .

    O que eu sei?

    O que você queria saber?

    O que você aprendeu?

    Organismos unicelulares. Distribuído em todos os lugares.

    As cianobactérias são algas verde-azuladas (no tópico Algas unicelulares). Causar doenças. Eles se multiplicam rapidamente.

    Diagrama estrutural e lógico:

    Estrutura da Taxonomia

    Bactérias

    Distribuição de Estrutura

    1. Os organismos vivos são divididos em 2 grupos:

    Não nuclear - procariontes, nuclear - eucariotos.

    Procariontes- organismos que não possuem núcleo formado; a molécula de matéria orgânica não está separada do citoplasma, mas está ligada à membrana celular. As bactérias pertencem a este grupo.

    Eucariotos– organismos que possuem um núcleo formado com um envelope nuclear. O grupo dos eucariotos inclui plantas, fungos, animais, incluindo humanos.

    2.. A bactéria foi vista pela primeira vez em um microscópio óptico e descrita pelo naturalista holandês Antonie van Leeuwenhoek em 1676. Como todo microscópico

    criaturas ele as chamou de “animálculos”.

    O nome “bactéria” foi cunhado por Christian Ehrenberg em 1828.

    Louis Pasteur, na década de 1850, iniciou o estudo da fisiologia e do metabolismo das bactérias e também descobriu suas propriedades patogênicas.

    A microbiologia médica foi desenvolvida nos trabalhos de Robert Koch, que formulou os princípios gerais para determinar o agente causador de uma doença (postulados de Koch). Em 1905 recebeu o Prêmio Nobel por suas pesquisas sobre tuberculose.

    3. As bactérias estão distribuídas por toda parte: no ar, nos corpos d'água, no solo, nos alimentos, nos organismos vivos, na espessura das geleiras do Atlântico, nos desertos abafados e nas fontes termais.

    4.. Desenhe em seu caderno.


    5. Reprodução:

    As bactérias se reproduzem simplesmente dividindo-se em duas. A cada 20 minutos, em condições favoráveis, o número de algumas bactérias pode duplicar.

    Em condições desfavoráveis ​​​​(falta de comida, umidade, mudanças bruscas de temperatura), o citoplasma da célula bacteriana, encolhendo, afasta-se da casca-mãe, torna-se arredondado e forma uma nova casca mais densa dentro dela, em sua superfície. Esta célula bacteriana é chamada esporo.

    Minuto de educação física

    Uma vez - levante-se, estique-se,
    Dois - incline-se, endireite-se,
    Três - bata palmas com 3 mãos,
    3 acenos de cabeça,
    Quatro braços mais largos,
    Cinco - agite seus braços,
    Seis - sente-se novamente em sua mesa.

    Atribuição de aula:

    1. Compare a estrutura de uma célula vegetal e de uma célula bacteriana.(Apresentação “A estrutura de uma célula vegetal e a estrutura de uma célula bacteriana)

    2. Se, por exemplo, apenas uma dessas bactérias entrar no corpo humano, depois de 12 horas poderá haver vários bilhões delas. Nessa taxa de reprodução, a prole de uma bactéria em 5 dias pode formar uma massa que pode preencher todos os mares e oceanos em 5 dias.

    Mas isso não acontece. Por que você pensa?(Acontece que a maioria das bactérias morre sob a influência da luz solar, secagem, falta de

    alimentos, aquecimento, sob a influência de desinfetantes. Os métodos de combate às bactérias baseiam-se nisso.)

    Professor: Respondemos à questão problemática colocada no início da lição?

    Os alunos formulam conclusões para a aula.

    1. As bactérias são organismos unicelulares primitivos de tamanho microscópico.

    2. As bactérias são onipresentes.

    3.. Reproduza-se muito rapidamente em condições favoráveis.

    6. Um esporo é uma célula bacteriana com uma casca densa.

    4. Reflexão.

    Quais são as características estruturais de uma célula bacteriana?

    Quem é Louis Pasteur, que descobertas ele fez?

    Quais propriedades das bactérias e algas são características das cianobactérias?

    - O que é um esporo bacteriano e para que é utilizado?

    Compilando um sincwine sobre o tema “Bactérias”.

    5. Lição de casa. §2.

    Preparar relatórios com base em materiais da Internet e literatura adicional sobre os temas: “Bactérias nodulares”, “Cianobactérias”, “Bactérias do ácido láctico”, “Bactérias do paciente”.


    Características gerais das bactérias As bactérias são o grupo mais antigo de organismos. As primeiras bactérias surgiram há mais de 3,5 bilhões de anos. E eles eram as únicas criaturas vivas no nosso planeta. Estes são os primeiros representantes da natureza viva, seu corpo tinha uma estrutura primitiva. As bactérias são consideradas representantes dos PROCARIOTOS, porque. não tem núcleo.


    A estrutura de uma bactéria A parede celular desempenha uma função protetora e de suporte O citoplasma preenche o espaço dentro da célula Flagelos ou vilosidades são órgãos de movimento A camada externa ou cápsula protege o DNA de secar ou a substância nuclear carrega informações hereditárias A membrana plasmática é permeável , o metabolismo ocorre através dele Conclusão: a bactéria não possui núcleo separado




    Condições de vida para bactérias Aeróbico 1. Viver no ar 2. Capaz de respirar oxigênio - a maneira mais eficaz de obter energia Anaeróbico 1. Viver em um ambiente livre de oxigênio 2. A energia é obtida como resultado da fermentação - um antigo método energeticamente não lucrativo processo Bactéria acética Staphylococcus Clostridium - bactéria do solo




    Reprodução de bactérias 1. As bactérias se reproduzem com muita facilidade. A célula-mãe se divide ao meio. O resultado são duas células bacterianas jovens. 2Isso acontece com extrema rapidez. Uma célula bacteriana pode se dividir em minutos. 3. Se todas as bactérias resultantes “sobrevivessem”, cobririam o nosso planeta com uma camada espessa... Mas a maioria delas morre antes de poder se reproduzir!


    Formação de esporos 1. Com falta de nutrientes ou acúmulo de produtos metabólicos - formação de esporos. 2. Os esporos podem permanecer inativos por muito tempo. 3. Os esporos podem suportar fervura e congelamento prolongados. 4. Quando ocorrem condições favoráveis, o esporo germina e torna-se viável. CONCLUSÃO: Os esporos bacterianos são uma adaptação à sobrevivência em condições desfavoráveis.


    Conclusões 1. As bactérias são o grupo de seres vivos mais antigo do planeta 2. A célula bacteriana possui estrutura simples 3. Não possui núcleo e o citoplasma é imóvel 4. As bactérias são classificadas como organismos pré-nucleares ou procariontes 5. Em condições desfavoráveis condições eles formam esporos

    As bactérias são o grupo de organismos mais antigo existente atualmente na Terra. As primeiras bactérias surgiram provavelmente há mais de 3,5 mil milhões de anos e durante quase mil milhões de anos foram as únicas criaturas vivas no nosso planeta. Por terem sido os primeiros representantes da natureza viva, seu corpo possuía uma estrutura primitiva.

    Com o tempo, sua estrutura tornou-se mais complexa, mas até hoje as bactérias são consideradas os organismos unicelulares mais primitivos. É interessante que algumas bactérias ainda retêm as características primitivas de seus ancestrais. Isso é observado em bactérias que vivem em fontes termais de enxofre e lama anóxica no fundo dos reservatórios.

    A maioria das bactérias é incolor. Apenas alguns são roxos ou verdes. Mas as colônias de muitas bactérias têm uma cor brilhante, causada pela liberação de uma substância colorida no meio ambiente ou pela pigmentação das células.

    O descobridor do mundo das bactérias foi Antony Leeuwenhoek, um naturalista holandês do século XVII, que primeiro criou um microscópio de ampliação perfeito que amplia objetos de 160 a 270 vezes.

    As bactérias são classificadas como procariontes e são classificadas em um reino separado - Bactérias.

    Formato corporal

    As bactérias são organismos numerosos e diversos. Eles variam em forma.

    Nome da bactériaForma de bactériasImagem de bactérias
    Cocos Em forma de bola
    BaciloEm forma de bastão
    Vibrio Em forma de vírgula
    EspiriloEspiral
    EstreptococosCadeia de cocos
    EstafilococosAglomerados de cocos
    Diplococo Duas bactérias redondas encerradas em uma cápsula mucosa

    Métodos de transporte

    Entre as bactérias existem formas móveis e imóveis. Os movimentos móveis se movem devido a contrações ondulatórias ou com a ajuda de flagelos (fios helicoidais torcidos), que consistem em uma proteína especial chamada flagelina. Pode haver um ou mais flagelos. Em algumas bactérias eles estão localizados em uma extremidade da célula, em outras - em duas ou em toda a superfície.

    Mas o movimento também é inerente a muitas outras bactérias que não possuem flagelos. Assim, bactérias cobertas externamente por muco são capazes de deslizar.

    Algumas bactérias aquáticas e do solo sem flagelos apresentam vacúolos gasosos no citoplasma. Pode haver 40-60 vacúolos em uma célula. Cada um deles está cheio de gás (presumivelmente nitrogênio). Ao regular a quantidade de gás nos vacúolos, as bactérias aquáticas podem afundar na coluna de água ou subir à sua superfície, e as bactérias do solo podem mover-se nos capilares do solo.

    Habitat

    Devido à sua simplicidade de organização e despretensão, as bactérias são muito difundidas na natureza. As bactérias são encontradas em todos os lugares: até mesmo em uma gota da mais pura água de nascente, em grãos de solo, no ar, nas rochas, na neve polar, nas areias do deserto, no fundo do oceano, no petróleo extraído de grandes profundidades e até mesmo no água de fontes termais com temperatura em torno de 80ºC. Eles vivem em plantas, frutas, vários animais e em humanos nos intestinos, na cavidade oral, nos membros e na superfície do corpo.

    As bactérias são os menores e mais numerosos seres vivos. Devido ao seu pequeno tamanho, penetram facilmente em quaisquer rachaduras, fendas ou poros. Muito resistente e adaptado às diversas condições de vida. Toleram a secagem, o frio extremo e o aquecimento até 90ºC sem perder a viabilidade.

    Praticamente não há lugar na Terra onde não sejam encontradas bactérias, mas em quantidades variadas. As condições de vida das bactérias são variadas. Alguns deles necessitam de oxigênio atmosférico, outros não e são capazes de viver em um ambiente livre de oxigênio.

    No ar: as bactérias sobem para a alta atmosfera até 30 km. e mais.

    Existem especialmente muitos deles no solo. 1 g de solo pode conter centenas de milhões de bactérias.

    Na água: nas camadas superficiais da água em reservatórios abertos. Bactérias aquáticas benéficas mineralizam resíduos orgânicos.

    Nos organismos vivos: bactérias patogênicas entram no corpo vindas do ambiente externo, mas somente sob condições favoráveis ​​causam doenças. Os simbióticos vivem nos órgãos digestivos, ajudando a quebrar e absorver os alimentos e a sintetizar vitaminas.

    Estrutura externa

    A célula bacteriana é coberta por uma membrana densa especial - uma parede celular, que desempenha funções protetoras e de suporte e também confere à bactéria uma forma característica e permanente. A parede celular de uma bactéria se assemelha à parede de uma célula vegetal. É permeável: através dele os nutrientes passam livremente para a célula e os produtos metabólicos saem para o meio ambiente. Freqüentemente, as bactérias produzem uma camada protetora adicional de muco no topo da parede celular - uma cápsula. A espessura da cápsula pode ser muitas vezes maior que o diâmetro da própria célula, mas também pode ser muito pequena. A cápsula não é uma parte essencial da célula, ela se forma dependendo das condições em que a bactéria se encontra. Ele protege as bactérias contra o ressecamento.

    Na superfície de algumas bactérias existem flagelos longos (um, dois ou muitos) ou vilosidades curtas e finas. O comprimento dos flagelos pode ser muitas vezes maior que o tamanho do corpo da bactéria. As bactérias se movem com a ajuda de flagelos e vilosidades.

    Estrutura interna

    Dentro da célula bacteriana existe um citoplasma denso e imóvel. Possui estrutura em camadas, não possui vacúolos, portanto diversas proteínas (enzimas) e nutrientes de reserva estão localizados na própria substância do citoplasma. As células bacterianas não possuem núcleo. Uma substância que carrega informações hereditárias está concentrada na parte central da célula. Bactérias, - ácido nucleico - DNA. Mas esta substância não forma um núcleo.

    A organização interna de uma célula bacteriana é complexa e possui características próprias. O citoplasma é separado da parede celular pela membrana citoplasmática. No citoplasma existe uma substância principal, ou matriz, ribossomos e um pequeno número de estruturas de membrana que desempenham uma variedade de funções (análogos de mitocôndrias, retículo endoplasmático, aparelho de Golgi). O citoplasma das células bacterianas geralmente contém grânulos de vários formatos e tamanhos. Os grânulos podem ser compostos por compostos que servem como fonte de energia e carbono. Gotículas de gordura também são encontradas na célula bacteriana.

    Na parte central da célula está localizada a substância nuclear - o DNA, que não é delimitado do citoplasma por uma membrana. Este é um análogo do núcleo - um nucleóide. O nucleóide não possui membrana, nucléolo ou conjunto de cromossomos.

    Métodos alimentares

    As bactérias têm diferentes métodos de alimentação. Entre eles estão os autotróficos e os heterótrofos. Autotróficos são organismos capazes de produzir de forma independente substâncias orgânicas para sua nutrição.

    As plantas precisam de nitrogênio, mas não conseguem absorver o nitrogênio do ar. Algumas bactérias combinam moléculas de nitrogênio no ar com outras moléculas, resultando em substâncias que estão disponíveis para as plantas.

    Essas bactérias se instalam nas células das raízes jovens, o que leva à formação de espessamentos nas raízes, chamados nódulos. Esses nódulos se formam nas raízes das plantas da família das leguminosas e de algumas outras plantas.

    As raízes fornecem carboidratos às bactérias, e as bactérias às raízes fornecem substâncias contendo nitrogênio que podem ser absorvidas pela planta. A coabitação deles é mutuamente benéfica.

    As raízes das plantas secretam muitas substâncias orgânicas (açúcares, aminoácidos e outros) das quais as bactérias se alimentam. Portanto, especialmente muitas bactérias se instalam na camada do solo ao redor das raízes. Essas bactérias convertem restos de plantas mortas em substâncias disponíveis para plantas. Esta camada de solo é chamada de rizosfera.

    Existem várias hipóteses sobre a penetração de bactérias nodulares no tecido radicular:

    • através de danos ao tecido epidérmico e do córtex;
    • através dos pelos da raiz;
    • somente através da membrana celular jovem;
    • graças às bactérias companheiras produtoras de enzimas pectinolíticas;
    • devido à estimulação da síntese do ácido B-indolacético a partir do triptofano, sempre presente nas secreções das raízes das plantas.

    O processo de introdução de bactérias nodulares no tecido radicular consiste em duas fases:

    • infecção dos pêlos radiculares;
    • processo de formação de nódulos.

    Na maioria dos casos, a célula invasora se multiplica ativamente, forma os chamados fios de infecção e, na forma de tais fios, move-se para o tecido vegetal. As bactérias nodulares que emergem do fio de infecção continuam a se multiplicar no tecido hospedeiro.

    Células vegetais cheias de células de bactérias nodulares que se multiplicam rapidamente começam a se dividir rapidamente. A ligação de um nódulo jovem com a raiz de uma leguminosa é realizada graças a feixes vasculares-fibrosos. Durante o período de funcionamento, os nódulos costumam ser densos. No momento em que ocorre a atividade ideal, os nódulos adquirem uma cor rosa (graças ao pigmento leghemoglobina). Somente as bactérias que contêm leghemoglobina são capazes de fixar nitrogênio.

    As bactérias nodulares criam dezenas e centenas de quilogramas de fertilizante nitrogenado por hectare de solo.

    Metabolismo

    As bactérias diferem umas das outras no seu metabolismo. Para alguns ocorre com a participação do oxigênio, para outros - sem ele.

    A maioria das bactérias se alimenta de substâncias orgânicas prontas. Apenas alguns deles (verde-azulados ou cianobactérias) são capazes de criar substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas. Eles desempenharam um papel importante no acúmulo de oxigênio na atmosfera terrestre.

    As bactérias absorvem substâncias de fora, rasgam suas moléculas em pedaços, montam sua casca a partir dessas partes e reabastecem seu conteúdo (é assim que crescem) e jogam fora moléculas desnecessárias. A casca e a membrana da bactéria permitem absorver apenas as substâncias necessárias.

    Se a casca e a membrana de uma bactéria fossem completamente impermeáveis, nenhuma substância entraria na célula. Se fossem permeáveis ​​a todas as substâncias, o conteúdo da célula se misturaria ao meio - a solução em que vive a bactéria. Para sobreviver, as bactérias precisam de uma concha que permita a passagem de substâncias necessárias, mas não de substâncias desnecessárias.

    A bactéria absorve nutrientes localizados próximos a ela. O que acontece depois? Se puder se mover de forma independente (movendo um flagelo ou empurrando o muco para trás), ele se moverá até encontrar as substâncias necessárias.

    Se não puder se mover, espera até que a difusão (a capacidade das moléculas de uma substância de penetrar no emaranhado de moléculas de outra substância) traga as moléculas necessárias até ele.

    As bactérias, juntamente com outros grupos de microrganismos, realizam um enorme trabalho químico. Ao converter diversos compostos, eles recebem a energia e os nutrientes necessários à sua vida. Os processos metabólicos, os métodos de obtenção de energia e a necessidade de materiais para a construção das substâncias de seus corpos são diversos nas bactérias.

    Outras bactérias satisfazem todas as suas necessidades de carbono necessário para a síntese de substâncias orgânicas no corpo, em detrimento de compostos inorgânicos. Eles são chamados de autotróficos. As bactérias autotróficas são capazes de sintetizar substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas. Entre eles estão:

    Quimiossíntese

    O uso de energia radiante é a mais importante, mas não a única forma de criar matéria orgânica a partir de dióxido de carbono e água. São conhecidas bactérias que utilizam não a luz solar como fonte de energia para tal síntese, mas a energia das ligações químicas que ocorrem nas células dos organismos durante a oxidação de certos compostos inorgânicos - sulfeto de hidrogênio, enxofre, amônia, hidrogênio, ácido nítrico, compostos ferrosos de ferro e manganês. Eles usam a matéria orgânica formada com essa energia química para construir as células do seu corpo. Portanto, esse processo é denominado quimiossíntese.

    O grupo mais importante de microrganismos quimiossintéticos são as bactérias nitrificantes. Essas bactérias vivem no solo e oxidam a amônia formada durante a decomposição de resíduos orgânicos em ácido nítrico. Este último reage com compostos minerais do solo, transformando-se em sais de ácido nítrico. Este processo ocorre em duas fases.

    As bactérias do ferro convertem o ferro ferroso em óxido de ferro. O hidróxido de ferro resultante assenta e forma o chamado minério de ferro pantanoso.

    Alguns microrganismos existem devido à oxidação do hidrogênio molecular, proporcionando assim um método autotrófico de nutrição.

    Uma característica das bactérias do hidrogênio é a capacidade de mudar para um estilo de vida heterotrófico quando fornecidas com compostos orgânicos e na ausência de hidrogênio.

    Assim, os quimioautotróficos são autotróficos típicos, pois sintetizam independentemente os compostos orgânicos necessários a partir de substâncias inorgânicas, e não os tomam prontos de outros organismos, como os heterótrofos. As bactérias quimioautotróficas diferem das plantas fototróficas por sua completa independência da luz como fonte de energia.

    Fotossíntese bacteriana

    Algumas bactérias sulfurosas contendo pigmentos (roxo, verde), contendo pigmentos específicos - bacterioclorofilas, são capazes de absorver a energia solar, com a ajuda da qual o sulfeto de hidrogênio em seus corpos é decomposto e libera átomos de hidrogênio para restaurar os compostos correspondentes. Esse processo tem muito em comum com a fotossíntese e difere apenas porque nas bactérias roxas e verdes o doador de hidrogênio é o sulfeto de hidrogênio (ocasionalmente ácidos carboxílicos) e nas plantas verdes é a água. Em ambos, a separação e transferência do hidrogênio é realizada devido à energia dos raios solares absorvidos.

    Essa fotossíntese bacteriana, que ocorre sem liberação de oxigênio, é chamada de fotorredução. A fotorredução do dióxido de carbono está associada à transferência de hidrogênio não da água, mas do sulfeto de hidrogênio:

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

    O significado biológico da quimiossíntese e da fotossíntese bacteriana em escala planetária é relativamente pequeno. Apenas bactérias quimiossintéticas desempenham um papel significativo no processo de ciclagem do enxofre na natureza. Absorvido pelas plantas verdes na forma de sais de ácido sulfúrico, o enxofre é reduzido e passa a fazer parte das moléculas de proteínas. Além disso, quando restos de plantas e animais mortos são destruídos por bactérias putrefativas, o enxofre é liberado na forma de sulfeto de hidrogênio, que é oxidado pelas bactérias sulfurosas em enxofre livre (ou ácido sulfúrico), formando sulfitos no solo que são acessíveis às plantas. Bactérias quimio e fotoautotróficas são essenciais no ciclo do nitrogênio e do enxofre.

    Esporulação

    Os esporos se formam dentro da célula bacteriana. Durante o processo de esporulação, a célula bacteriana passa por vários processos bioquímicos. A quantidade de água livre diminui e a atividade enzimática diminui. Isto garante a resistência dos esporos a condições ambientais desfavoráveis ​​(alta temperatura, alta concentração de sal, secagem, etc.). A esporulação é característica apenas de um pequeno grupo de bactérias.

    Os esporos são um estágio opcional no ciclo de vida das bactérias. A esporulação começa apenas com falta de nutrientes ou acúmulo de produtos metabólicos. As bactérias na forma de esporos podem permanecer inativas por muito tempo. Os esporos bacterianos podem resistir à fervura prolongada e ao congelamento muito longo. Quando ocorrem condições favoráveis, o esporo germina e se torna viável. Os esporos bacterianos são uma adaptação para sobreviver em condições desfavoráveis.

    Reprodução

    As bactérias se reproduzem dividindo uma célula em duas. Tendo atingido um certo tamanho, a bactéria se divide em duas bactérias idênticas. Então cada um deles começa a se alimentar, crescer, se dividir e assim por diante.

    Após o alongamento celular, um septo transverso se forma gradualmente e então as células-filhas se separam; Em muitas bactérias, sob certas condições, após a divisão, as células permanecem conectadas em grupos característicos. Neste caso, dependendo da direção do plano de divisão e do número de divisões, surgem diferentes formatos. A reprodução por brotamento ocorre como uma exceção nas bactérias.

    Sob condições favoráveis, a divisão celular em muitas bactérias ocorre a cada 20-30 minutos. Com uma reprodução tão rápida, a prole de uma bactéria em 5 dias pode formar uma massa que pode preencher todos os mares e oceanos. Um cálculo simples mostra que 72 gerações (720.000.000.000.000.000.000 de células) podem ser formadas por dia. Se convertido em peso - 4.720 toneladas. Porém, isso não acontece na natureza, pois a maioria das bactérias morre rapidamente sob a influência da luz solar, da secagem, da falta de alimentos, do aquecimento a 65-100ºC, em consequência da luta entre espécies, etc.

    A bactéria (1), tendo absorvido alimento suficiente, aumenta de tamanho (2) e começa a se preparar para a reprodução (divisão celular). Seu DNA (em uma bactéria a molécula de DNA está fechada em um anel) dobra (a bactéria produz uma cópia dessa molécula). Ambas as moléculas de DNA (3,4) ficam presas à parede da bactéria e, à medida que a bactéria se alonga, afastam-se (5,6). Primeiro o nucleotídeo se divide, depois o citoplasma.

    Após a divergência de duas moléculas de DNA, surge uma constrição na bactéria, que gradativamente divide o corpo da bactéria em duas partes, cada uma contendo uma molécula de DNA (7).

    Acontece (no Bacillus subtilis) que duas bactérias se unem e se forma uma ponte entre elas (1,2).

    O jumper transporta DNA de uma bactéria para outra (3). Uma vez em uma bactéria, as moléculas de DNA se entrelaçam, unem-se em alguns lugares (4) e depois trocam seções (5).

    O papel das bactérias na natureza

    Giro

    As bactérias são o elo mais importante no ciclo geral das substâncias na natureza. As plantas criam substâncias orgânicas complexas a partir de dióxido de carbono, água e sais minerais do solo. Essas substâncias retornam ao solo junto com fungos mortos, plantas e cadáveres de animais. As bactérias decompõem substâncias complexas em substâncias simples, que são então utilizadas pelas plantas.

    As bactérias destroem substâncias orgânicas complexas de plantas mortas e cadáveres de animais, excreções de organismos vivos e vários resíduos. Alimentando-se dessas substâncias orgânicas, as bactérias saprófitas da decomposição as transformam em húmus. Estes são uma espécie de ordenanças do nosso planeta. Assim, as bactérias participam ativamente do ciclo das substâncias na natureza.

    Formação do solo

    Como as bactérias estão distribuídas em quase todos os lugares e ocorrem em grande número, elas determinam em grande parte vários processos que ocorrem na natureza. No outono, as folhas das árvores e arbustos caem, os brotos das gramíneas acima do solo morrem, os galhos velhos caem e, de vez em quando, os troncos das árvores velhas caem. Tudo isso gradualmente se transforma em húmus. Em 1 cm3. A camada superficial do solo florestal contém centenas de milhões de bactérias saprófitas do solo de diversas espécies. Essas bactérias convertem o húmus em vários minerais que podem ser absorvidos do solo pelas raízes das plantas.

    Algumas bactérias do solo são capazes de absorver nitrogênio do ar, utilizando-o em processos vitais. Essas bactérias fixadoras de nitrogênio vivem de forma independente ou se instalam nas raízes das leguminosas. Tendo penetrado nas raízes das leguminosas, essas bactérias provocam o crescimento de células radiculares e a formação de nódulos sobre elas.

    Essas bactérias produzem compostos de nitrogênio que as plantas usam. As bactérias obtêm carboidratos e sais minerais das plantas. Assim, existe uma estreita relação entre a planta leguminosa e a bactéria nodular, o que é benéfico tanto para um como para outro organismo. Este fenômeno é chamado de simbiose.

    Graças à simbiose com bactérias nodulares, as leguminosas enriquecem o solo com nitrogênio, ajudando a aumentar a produtividade.

    Distribuição na natureza

    Os microrganismos são onipresentes. As únicas exceções são as crateras de vulcões ativos e pequenas áreas nos epicentros das explosões de bombas atômicas. Nem as baixas temperaturas da Antártica, nem as correntes ferventes dos gêiseres, nem as soluções salinas saturadas nas piscinas salinas, nem a forte insolação dos picos das montanhas, nem a forte irradiação dos reatores nucleares interferem na existência e no desenvolvimento da microflora. Todos os seres vivos interagem constantemente com os microrganismos, sendo muitas vezes não apenas seus repositórios, mas também seus distribuidores. Os microrganismos são nativos do nosso planeta, explorando ativamente os mais incríveis substratos naturais.

    Microflora do solo

    O número de bactérias no solo é extremamente grande – centenas de milhões e bilhões de indivíduos por grama. Existem muito mais deles no solo do que na água e no ar. O número total de bactérias nos solos muda. O número de bactérias depende do tipo de solo, do seu estado e da profundidade das camadas.

    Na superfície das partículas do solo, os microrganismos estão localizados em pequenas microcolônias (20-100 células cada). Freqüentemente, eles se desenvolvem na espessura de coágulos de matéria orgânica, em raízes de plantas vivas e moribundas, em capilares finos e em pedaços internos.

    A microflora do solo é muito diversificada. Aqui existem diferentes grupos fisiológicos de bactérias: bactérias putrefativas, bactérias nitrificantes, bactérias fixadoras de nitrogênio, bactérias sulfurosas, etc. A microflora é um dos fatores na formação do solo.

    A área de desenvolvimento de microrganismos no solo é a zona adjacente às raízes das plantas vivas. É chamada de rizosfera, e a totalidade dos microrganismos nela contidos é chamada de microflora da rizosfera.

    Microflora de reservatórios

    A água é um ambiente natural onde os microrganismos se desenvolvem em grande número. A maior parte deles entra na água do solo. Um fator que determina o número de bactérias na água e a presença de nutrientes nela. As águas mais limpas são provenientes de poços artesianos e nascentes. Reservatórios e rios abertos são muito ricos em bactérias. O maior número de bactérias é encontrado nas camadas superficiais da água, mais próximas da costa. À medida que você se afasta da costa e aumenta a profundidade, o número de bactérias diminui.

    A água limpa contém 100-200 bactérias por ml e a água poluída contém 100-300 mil ou mais. Existem muitas bactérias no lodo de fundo, especialmente na camada superficial, onde as bactérias formam uma película. Este filme contém muitas bactérias de enxofre e ferro, que oxidam o sulfeto de hidrogênio em ácido sulfúrico e, assim, evitam a morte dos peixes. Existem mais formas contendo esporos no lodo, enquanto formas não contendo esporos predominam na água.

    Em termos de composição de espécies, a microflora da água é semelhante à microflora do solo, mas também existem formas específicas. Ao destruir diversos resíduos que entram na água, os microrganismos realizam gradativamente a chamada purificação biológica da água.

    Microflora aérea

    A microflora do ar é menos numerosa que a microflora do solo e da água. As bactérias sobem no ar com a poeira, podem permanecer lá por algum tempo e depois se estabelecer na superfície da terra e morrer por falta de nutrição ou sob a influência dos raios ultravioleta. O número de microrganismos no ar depende da zona geográfica, terreno, época do ano, poluição por poeira, etc. cada partícula de poeira é portadora de microrganismos. A maioria das bactérias está no ar acima das empresas industriais. O ar nas áreas rurais é mais limpo. O ar mais limpo ocorre sobre florestas, montanhas e áreas nevadas. As camadas superiores do ar contêm menos micróbios. A microflora do ar contém muitas bactérias pigmentadas e portadoras de esporos, que são mais resistentes que outras aos raios ultravioleta.

    Microflora do corpo humano

    O corpo humano, mesmo completamente saudável, é sempre portador de microflora. Quando o corpo humano entra em contato com o ar e o solo, vários microrganismos, inclusive os patogênicos (bacilo do tétano, gangrena gasosa, etc.), instalam-se nas roupas e na pele. As partes do corpo humano mais frequentemente expostas estão contaminadas. E. coli e estafilococos são encontrados nas mãos. Existem mais de 100 tipos de micróbios na cavidade oral. A boca, com sua temperatura, umidade e resíduos de nutrientes, é um excelente ambiente para o desenvolvimento de microrganismos.

    O estômago tem uma reação ácida, então a maioria dos microorganismos morre. A partir do intestino delgado, a reação torna-se alcalina, ou seja, favorável para micróbios. A microflora do intestino grosso é muito diversificada. Cada adulto excreta cerca de 18 bilhões de bactérias diariamente nos excrementos, ou seja, mais indivíduos do que pessoas no globo.

    Órgãos internos que não estão conectados ao ambiente externo (cérebro, coração, fígado, bexiga, etc.) geralmente estão livres de micróbios. Os micróbios entram nesses órgãos apenas durante a doença.

    Bactérias no ciclo das substâncias

    Os microrganismos em geral e as bactérias em particular desempenham um papel importante nos ciclos biologicamente importantes das substâncias na Terra, realizando transformações químicas que são completamente inacessíveis às plantas ou aos animais. Diferentes estágios do ciclo dos elementos são realizados por organismos de diferentes tipos. A existência de cada grupo individual de organismos depende da transformação química dos elementos realizada por outros grupos.

    Ciclo do nitrogênio

    A transformação cíclica de compostos nitrogenados desempenha um papel fundamental no fornecimento das formas necessárias de nitrogênio aos organismos da biosfera com diferentes necessidades nutricionais. Mais de 90% da fixação total de nitrogênio se deve à atividade metabólica de certas bactérias.

    Ciclo do carbono

    A transformação biológica do carbono orgânico em dióxido de carbono, acompanhada pela redução do oxigênio molecular, requer a atividade metabólica conjunta de vários microrganismos. Muitas bactérias aeróbicas realizam a oxidação completa de substâncias orgânicas. Sob condições aeróbicas, os compostos orgânicos são inicialmente decompostos pela fermentação, e os produtos finais orgânicos da fermentação são posteriormente oxidados pela respiração anaeróbica se estiverem presentes aceitadores de hidrogênio inorgânico (nitrato, sulfato ou CO 2 ).

    Ciclo do enxofre

    O enxofre está disponível para os organismos vivos principalmente na forma de sulfatos solúveis ou compostos orgânicos reduzidos de enxofre.

    Ciclo do ferro

    Alguns corpos de água doce contêm altas concentrações de sais de ferro reduzidos. Nesses locais, desenvolve-se uma microflora bacteriana específica - bactérias de ferro, que oxidam o ferro reduzido. Eles participam da formação de minérios de ferro de turfeiras e fontes de água ricas em sais de ferro.

    As bactérias são os organismos mais antigos, aparecendo há cerca de 3,5 bilhões de anos no Arqueano. Durante cerca de 2,5 mil milhões de anos dominaram a Terra, formando a biosfera, e participaram na formação da atmosfera de oxigénio.

    As bactérias são um dos organismos vivos de estrutura mais simples (exceto os vírus). Acredita-se que sejam os primeiros organismos a aparecer na Terra.

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