Бактерии как разновидность прокариотических организмов(прокариоты) #3

Кто же они, эти мельчайшие микроорганизмы?

Действительно ли эти крохотные клетки представляют собой самостоятельные виды? Может, это особые стадии жизненных циклов микробов «нормальных» размеров?

Пока что известно, что клетки некоторых бактерий при определенных условиях действительно сильно мельчают. Речь идет об условиях недостатка питательных веществ. Дело в том, что при уменьшении размера клетки отношение площади ее поверхности к объему увеличивается, поэтому она эффективнее удовлетворяет свои потребности в питательных веществах, впитываемых из окружающей среды. По этой причине многие микроорганизмы мельчают, когда жизнь становится тяжелой. Например, клетки Staphylococcus aureus при недостатке питательных веществ уменьшаются почти на 40%, а бактерии Pseudomonas syringae могут становиться вполовину меньше при неблагоприятных условиях.

В то же время некоторые микробы, имеющие весьма скромные размеры в природе, разрастаются на благодатных лабораторных средах. Например, пелагическая (то есть обитающая в толще океана) бактерия Sphignomonas alaskensis в естественной среде обитания достигает 0,2–0,5 мкм в диаметре и 0,5–3 мкм в длину, а в лаборатории ее клетки увеличиваются до 0,8 мкм в диаметре и 2–3 мкм в длину.

Интересно, что некоторые микроорганизмы, хотя и превышают 220 или 450 нм в диаметре, каким-то образом ухитряются протискиваться через поры фильтра. Как правило, это микробы, лишенные плотной клеточной стенки.

Наконец следует признать, что действительно существуют виды бактерий и архей, размеры клеток которых в любых условиях не превышают 50–400 нм в диаметре (около 0,1 мкм3 в объеме), и именно этих микробов мы рассмотрим подробно.

Вариант 1

А1. Какие живые организмы не относятся к микробам?

1) одноклеточные 2) бактерии 3) насекомые 4) микрогрибы

А2. Какой метод селекции особенно успешно используется в создании новых штаммов микроорганизмов?

1) индуцированный мутагенез 2) спонтанный мутагенез 3) гибридизация 4) искусственный отбор

А3. Какие свойства микроорганизмов определяют разработку особых методов выведения новых высокопродуктивных штаммов?

1) микроскопические размеры 2) большая скорость размножения 3) способность жить в разных условиях 4) микроскопические размеры и большая скорость размножения

А4. Какие штаммы микроорганизмов создают при выращивании бактерий и низших грибов для синтеза биологически активных веществ?

1) консументы 2) продуценты 3) паразиты 4) актиномицеты

В1. Как называется совокупность методов воздействия на ДНК, с помощью которых осуществляется перенос наследственной информации из одного организма в другой организм?

В2. Как называется устаревший метод получения из организма человека веществ, необходимых для синтеза лечебных средств?

С1. Для чего плесневые грибы актиномицеты обрабатывают мутагенами?

Как разделяются бактерии по типу ассимиляции

По типу ассимиляции бактерии подразделяются на:

• Автотрофные: фотосинтезирующие — содержащие пигменты, для синтеза органических веществ используют энергию Солнца; хемосинтезирующие — нитрифицирующие, железобактерии. Для синтеза органических веществ используют энергию экзотермических химических реакций.
• Гетеротрофные: симбионты — кишечная палочка,синтезирует витамины группы В и К. Сапрофиты — используют разлагающиеся мертвые тела или выделения живых организмов. Паразиты — используют органические вещества тела хозяина.

Фотосинтез у бактерий протекает в анаэробных условиях и без выделения кислорода.

Читайте: Багульник болотный как вечнозелёный кустарник. Классификация бактерий по типу диссимиляции

• аэробные – для жизнедеятельности нуждаются в свободном кислороде;
• анаэробные – используют энергию, выделяемую в реакциях брожения.

Размножаются бактерии путем деления клетки надвое после удвоения кольцевидной молекулы ДНК. У бактерий может иметь место половой процесс (конъюгация), протекающий по типу генетической рекомбинации, — часть молекулы ДНК переносится из клетки-донора в клетку-реципиент. Для переживания неблагоприятных условий бактерии образуют споры (путем формирования плотной оболочки вокруг молекулы ДНК с участком цитоплазмы), которые длительное время сохраняют жизнеспособность и способствуют распространению бактерий. Бактерии широко распространены в окружающей среде — воздухе, воде, почве, в жилых и служебных помещениях, на ледниках, в горячих источниках (при температуре +600 °С). Они могут быть паразитами человека, животных и растений.

Читайте: Сколопендра домашняя или мухоловка как обитатель северного полушария. Роль бактерий в природе

Бактерии играют большую роль во всех аспектах жизнедеятельности.

Читайте: Смеющийся сокол как хищная птица южноамериканской зоны.

Колифаги

Колифаги — вирусы, которые заражают бактериальную клетку, размножаются в ней и убивают ее, иначе – бактериофаги.

Бактериофаги являются также индикаторами качества воды (степени очистки воды) из-за сходства с кишечными вирусами (энтеровирусами) человека. Они достаточно хорошо обнаруживаются. Наличие или отсутствие колифагов – дополнительный критерий эффективности очистки воды.

В пробах воды обнаружены колифаги, что является признаком микробиологического заражения воды, что связано с рисками различных заболеваний, в зависимости от возбудителя.

Превышение концентрации данного элемента приводит к рискам: риск развития болезней пищеварительной системы

МИКРООРГАНИЗМЫ? Какие организмы относят к микроорганизмам? Какие способы размножения характерны для микроорганизмов? Какова роль микроорганизмов. – презентация

1

2 МИКРООРГАНИЗМЫ? 1. Какие организмы относят к микроорганизмам? 2. Какие способы размножения характерны для микроорганизмов? 3. Какова роль микроорганизмов в жизни человека?

3 Какие организмы относят к микроорганизмам? Микрооргани́змы название собирательной группы живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом (их характерный размер менее 0,1 мм). К ним относятся как прокариоты (бактерии), так и эукариоты: некоторые грибы и простейшие. Вирусы, обычно выделяют в отдельную группу. Большинство микроорганизмов состоят из одной клетки, но есть и многоклеточные микроорганизмы. Все микроорганизмы подразделяют на три группы: -высшие протисты (водоросли, грибы, простейшие); -низшие протисты (эубактерии, архебактерии и сине- зелёные водоросли) -неклеточные формы (прионы, вироиды и вирусы).

4 Какие способы размножения характерны для микроорганизмов? Важнейшей особенностью размножения микроорганизмов являются исключительно высокие темпы: (в благоприятных условиях -взрывной тип) и способность их очень долгое время переносить неблагоприятные условия.

5 Обратите внимание

6 Какова роль микроорганизмов в жизни человека? Микроорганизмы находят широкое применение в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и энергетике. Огромное значение микроорганизмы имеют в производстве лекарств, биологически активных соединений, кормовых добавок, бактериальных удобрений, в хлебопечении, виноделии, в производстве многих молочных продуктов В связи с этим постоянно ведется поиск новых высокопродуктивных штаммов микроорганизмов.

7 Порода, сорт, штамм это популяции организмов, полученных в результате селекции. Они характеризуются сходными наследственными особенностями и определенными внешними признаками, наследственно закрепленной продуктивностью.

8 Особенности селекции микроорганизмов. 1) у селекционера имеется неограниченное количество материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах можно вырастить миллиарды клеток;

9 2) более эффективное использование мутационного процесса, поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении; 3) простота генетической организации бактерий: значительно меньшее количество генов, их генетическая регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют.

10 Биотехнология – использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых человеку веществ. Объектами биотехнологии являются бактерии, грибы, клетки растительных и животных тканей. Их выращивают на питательных средах в специальных биореакторах.

11 направления биотехнологии: производство с помощью микроорганизмов и культивируемых эукариотических клеток биологически активных соединений (ферментов, витаминов, гормональных препаратов), лекарственных препаратов (антибиотиков, вакцин, сывороток, высокоспецифичных антител и др.), а также белков, аминокислот, используемых в качестве кормовых добавок;

12 применение биологических методов борьбы с загрязнением окружающей среды (биологическая очистка сточных вод, загрязнений почвы и т. и.) и для защиты растений от вредителей и болезней направления биотехнологии:

13 создание новых полезных штаммов микроорганизмов, сортов растений, пород животных и т. п. направления биотехнологии:

Патогенные бактерии

В XIV веке от пандемии бубонной чумы (чёрная смерть) скончалось 75 млн человек, в том числе 15-35 млн в Европе, что составило 1/4-1/2 её населения.

Патогенными называются бактерии, паразитирующие на других организмах. Бактерии вызывают большое количество заболеваний человека, таких как чума (Yersinia pestis), сибирская язва (Bacillus anthracis), лепра (проказа, возбудитель: Mycobacterium leprae), дифтерия (Corynebacterium diphtheriae), сифилис (Treponema pallidum), холера (Vibrio cholerae), туберкулёз (Mycobacterium tuberculosis), листериоз (Listeria monocytogenes) и др. Открытие патогенных свойств у бактерий продолжается: в 1976 обнаружена болезнь легионеров, вызываемая Legionella pneumophila, в 1980-е—1990-е было показано, что Helicobacter pylori вызывает язвенную болезнь и даже рак желудка, а также хронический гастрит. Бактериальным инфекциям подвержены также растения и животные. Многие бактерии, являющиеся в норме безопасными для человека или даже обычными обитателями его кожи или кишечника, в случае нарушения иммунитета или общего ослабления организма могут выступать в качестве патогенов.

Опасность бактериальных заболеваний была сильно снижена в конце XIX века с изобретением метода вакцинации, а в середине XX века с открытием антибиотиков.