Что такое болезнетворные бактерии

Содержание
  1. Кто такие бактерии в биологии: определение
  2. Формы бактерий, внешний вид: примеры
  3. Способы передвижения
  4. Микроорганизмы, населяющие кишечник
  5. Способы питания
  6. Кто обнаружил бактерии?
  7. Место обитания
  8. Причины возникновения опасности от болезнетворных бактерий
  9. Болезнетворные бактерии
  10. Внутреннее строение
  11. Численность бактерий на планете Земля
  12. Бактерии в круговороте веществ
  13. Хемосинтез
  14. Бактериальный фотосинтез
  15. Круговорот азота
  16. Круговорот углерода
  17. Круговорот серы
  18. Круговорот железа
  19. Хемосинтез
  20. Из чего состоят бактерии?
  21. Лечение бактериальных болезней
  22. Антибиотики
  23. Спорообразование
  24. Как делятся, размножаются бактерии: схема
  25. Размножение
  26. Роль бактерий в природе
  27. Круговорот
  28. Почвообразование
  29. Микрофлора почвы
  30. Микрофлора водоёмов
  31. Микрофлора воздуха
  32. Микрофлора организма человека
  33. Бактерии опасные и полезные, их роль в жизни человека
  34. Клетка бактерии
  35. Формы бактерий
  36. Споры бактерий
  37. Что таят микробы на коже

Кто такие бактерии в биологии: определение

  • Бактериями называются живые микроорганизмы, которые не имеют ядра. Они относятся к домену прокариотов, являясь одной из древнейших жизненных форм на планете. Это также одни из наиболее универсальных «жителей» Земли, способные жить в глубинах почвы и водоемах, в кислой и радиоактивной среде. Несмотря на все старания ученых, человечество до сих пор не может выращивать их все лабораторно (это удается только относительно некоторых видов).
  • Длина бактерий составляет считанные микрометры, а форма их может быть самой разнообразной.  Наука, которая занимается изучением бактерий, называется бактериологией. Они являются составляющей микрофлоры человека, принося как пользу, так и вызывая различные заболевания. Используются в различных сферах человеческой деятельности: промышленность, животноводство, биотехнологические процессы и т.д.
  • Слово происходит из латинского языка, в котором в свою очередь было образовано производное название из греческого, и обозначает понятие «палочка» — именно такими были бактерии, впервые обозначенные учеными.
В биологии
В биологии

Формы бактерий, внешний вид: примеры

  • Как уже говорилось, бактерии могут быть сферическими. Их представляют кокки. Микро – это клетки, которые расположены отдельно; дипло – парами, стафило — гроздьями, стрепто – цепочкой; а также сарцина (пакеты от 8 клеток). Их размер – до 1 мкм.
  • Палочковидным бактериям характерна прямая форма, они имеют до 8 мкм в длину и до 2 мкм – в толщину.  Форма может быть неправильной, вплоть до ветвящейся, какую имеют, к примеру, актиномицет. Если палочка немного изогнутой формы – ее называют вибрионом.
  • Также можно назвать риккетсию,  хламидию, которая вне пределов клетки является сферической, микоплазмы, у которых отсутствует клеточная стенка и т.д.
  • Бактерии извитых форм напоминают спираль, как, например, спирилла, похожая на штопор. А вот хеликобактер похож своими изгибами на крылья чайки в полете. Также близка к этому виду бактерий спирохета, имеющая спиралевидную форму и обладающая подвижностью. Лептоспира же – с частыми завитками, которые напоминают закрученную веревку.

Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они различаются по форме.

Название бактерии Форма бактерии Изображение бактерии
Кокки Что такое болезнетворные бактерии Шарообразная
Бацилла Что такое болезнетворные бактерии Палочковидная
Вибрион Что такое болезнетворные бактерии Изогнутая в виде запятой
Спирилла Что такое болезнетворные бактерии Спиралевидная
Стрептококки Что такое болезнетворные бактерии Цепочка из кокков
Стафилококки Что такое болезнетворные бактерии Грозди кокков
Диплококки Что такое болезнетворные бактерии Две круглые бактерии, заключённые в одной слизистой капсуле

Способы передвижения

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков (скрученные винтообразные нити), которые состоят из особого белка флагеллина. Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других — на двух или по всей поверхности.

Что такое болезнетворные бактерии

Но движение присуще и многим иным бактериям, у которых жгутики отсутствуют. Так, бактерии, покрытые снаружи слизью, способны к скользящему движению.

У некоторых лишённых жгутиков водных и почвенных бактерий в цитоплазме имеются газовые вакуоли. В клетке может быть 40-60 вакуолей. Каждая из них заполнена газом (предположительно — азотом). Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на её поверхность, а почвенные бактерии — передвигаться в капиллярах почвы.

Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой — клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму. Клеточная стенка бактерии напоминает оболочку растительной клетки. Она проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду.

Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи — капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула — не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она предохраняет бактерию от высыхания.

На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превышать разметы тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

Микроорганизмы, населяющие кишечник

Бактерии в буквальном смысле составляют часть нашего организма, называемую микрофлорой. Так, только в кишечнике среднестатистического человека обитает примерно три килограмма этих крохотных «соседей», а еще около килограмма вольготно расположились на поверхности кожи, в ротовой полости, мочеполовых путях. Абсолютно стерильный организм, не содержащий ни единой бактерии, просто не может функционировать.

Но не все представители микрофлоры белые и пушистые. Различают:

  • полезные бактерии, выступающие в роли симбионтов;
  • условно-патогенные микроорганизмы, представляющие опасность только в определенных условиях.

Например, та же кишечная палочка, вызывающая заболевания желудочно-кишечного тракта, в нормальных условиях способствует выработке витаминов и расщеплению непереваренных остатков пищи (утилизации отходов).

Условно-патогенная микрофлора желудочно-кишечного тракта (ЖКТ):

  • кишечная палочка;
  • энтеробактерии (клебсиелла пневмония, энтеробактеры, цитробактер, протеи);
  • стафилококки;
  • стрептококки;
  • энтерококки (фекалис, фециум);
  • хеликобактер пилори;
  • грибок рода Кандида.
рисунок бактерии кишечная палочка

Кишечная палочка

В отдельном ряду стоят патогенные микробы, которые не входят в состав микрофлоры. Эти болезнетворные бактерии вызывают чуму, холеру, тиф, дифтерию и другие страшные заболевания. Они даже в небольших количествах способны причинить вред.

Что такое болезнетворные бактерии

Принято классифицировать инфекционные болезни следующим образом:

  • кишечные (холера, сальмонеллез, дизентерия, эшерихоз);
  • дыхательных путей (грипп, ветряная оспа, аденовирусная инфекция, корь, коклюш);
  • передающиеся через кровь (малярия, ВИЧ);
  • наружных покровов (сибирская язва, столбняк);
  • различные по механизму передачи (энтеровирус).

Классификация по микроорганизмам, вызывающим заболевания:

  • вирусные (ВИЧ, различные штаммы гриппа, менингит, вирусные гепатиты);
  • микозы или грибковые заболевания (кандидоз, аспергилез);
  • бактериальные (дизентерия, сальмонеллез, стрептококковая и стафилококковая инфекция, чума, холера).

Пути распространения патогенных микробов до обидного просты:

  • контакт с заболевшими людьми или животными;
  • употребление подозрительных продуктов или напитков;
  • отсутствие или недостаток личной гигиены.

Болезни, вызываемые болезнетворными микроорганизмами, обычно не проявляются сразу. Так, бактерия хеликобактер, являющаяся виновницей язв и эрозии в кишечнике,может «спать» годами, но стоит немного снизится иммунитету, и мы получаем целый букет заболеваний.

Во рту существуют весьма комфортные условия для размножения болезнетворных микробов. Влажность, температура, частички пищи и эпителия становятся причиной для бурного развития многих инфекций.

Одни из самых многочисленных обитателей ротовой полости, стрептококки, делятся на несколько групп:

  • бета-гемолитические группы А вызывают гнойничковые болезни, заболевания дыхательных путей и глотки, в том числе ангину, ревматизм, скарлатину, токсический шок;
стрептококк и гнойный налет при ангине

Возбудитель гнойной ангины и результат его работы

  • группы В, они есть в ЖКТ, носоглотке, влагалище беременных, провоцируют развитие пневмонии, сепсиса, менингита, мастита, перитонита;
    стрептококк группы В

    Streptococcus agalactiae

  • стрептококки mutans, anginosus, bovis, mittis и sanguis вызывают возникновение кариеса.
    Кариес на зубах

    Результат работы стрептококков

Что такое болезнетворные бактерии

Также опасны пневмококки, в комфортных условиях вызывающие бронхиты, внебольничные пневмонии, плевриты, воспаления среднего уха, синуситы. Инфекция опасна тем, что может стать причиной менингита, перитонита, артрита или эндокардита.

два шарообразных пневмококка

Бактерия пневмококк

Заболевание десен (периодонтит) вызывается бактерией-паразитом гингивалис, а за пародонтоз несут ответственность трепонемы дентикола.

Все эти болезнетворные микроорганизмы есть в полости рта у каждого человека. Но опасными они становятся только при недостатке гигиены и ослабленном иммунитете.

Чтобы понять, каким образом болезнетворные микроорганизмы влияют на состояние макроорганизма хозяина, необходимо знать следующее: в человеческий организм могут попадать несколько видов опасных микробов, отличающихся друг от друга степенью воздействия. Так, выделяют две большие группы:

  • постоянно обитающие, проявляющие свою вредоносность в выделении отходов жизнедеятельности;
  • особо опасные, наносящие вред даже в их небольшом количестве.

Первый тип – это условно-патогенные микроорганизмы, постоянно живущие в организме и дожидающиеся своего часа. Они проявляют свою активность только тогда, когда среда обитания станет наиболее благоприятной для размножения. Это может происходить при снижении иммунитета. Количество микроорганизмов растет, одновременно увеличивается и объем выделяемых продуктов. В организм попадает большое количество токсинов, вследствие чего проявляется отравляющее действие болезнетворных бактерий на человека.

Другие микроорганизмы – патогенные – способны вызывать тяжелые заболевания (например, столбняк, сибирская язва, чума, туберкулез). Отсутствие адекватного лечения или запоздалый визит к врачу может спровоцировать даже летальный исход. Разновидностей таких бактерий множество, но особенно опасны те, которые могут видоизменяться. Весь процесс лечения при этом усложняется.

Обычно активность условно патогенных бактерий, находящихся во рту у человека, сдерживает крепкий иммунитет. При ослаблении защитной функции болезнетворные микроорганизмы начинают размножаться и наносить вред. Основными бактериями, являющимися опасными для ротовой полости, являются:

  • стрептококки группы А – вызывают развитие гнойных заболеваний, глотки, дыхательных путей; могут спровоцировать осложнения в виде поражений внутренних органов;
    Стрептококки в увеличении

    Стрептококки отлично себя чувствуют в ротовой полости человека, принося немалые хлопоты со здоровьем

  • стрептококки группы В – обитая в носоглотке, часто вызывают пневмонию, менингит у новорожденных;
  • стрептококки, вызывающие кариес;
  • пневмококки – быстро распространяются в организованных группах людей; являются причиной синуситов и пневмоний;
  • гингивалис – меняют свой статус из условно-патогенных на патогенные при определенных условиях; способны вызывать периодонтит;
  • трепонема дентикола – при снижении защитных сил организма проявляют свое действие на человека в виде развития пародонтоза.

Каким образом болезнетворные микроорганизмы влияют на общее состояние макроорганизма хозяина, зависит от иммунитета. Человек, в организме которого есть болезнетворные микробы, может выглядеть абсолютно здоровым. Но при ослаблении защитных сил организма у бактерий появляется возможность проникнуть в слизистые и ткани и начать размножаться.

Кроме ротовой полости и кожных покровов, микроорганизмы населяют и кишечник человека. Значительную часть всех бактерий толстой кишки представляют собой бифидобактерии, которые выполняют важнейшие функции для человека: помогают в переваривании пищи, участвуют в укреплении иммунитета. Вредоносные бактерии составляют всего лишь 1% общего количества микроорганизмов кишечника. Рост количества опасных бактерий подавляется бифидобактериями, ацидофильными и кишечными палочками.

Кишечная палочка (E. coli)

Кишечная палочка играет особую роль в работе кишечника

Как только у человека происходит снижение защитной функции, появляется микробный дисбаланс, а опасные бактерии начинают активно размножаться и видоизменяться. Это приводит к уничтожению полезных микроорганизмов, населяющих кишечник, и возникновению процессов гниения и брожения.

  • Действительно, бактерии являются организмами, причем, относятся они к наиболее древней группе из всех, которые существуют на сегодняшний день. Их строение достаточно примитивно, многие из бактерий и поныне сохраняют признаки, присущие их предкам, в частности, те виды, которые находятся в особых условиях. Это горячая серная или бескислородная среда.

Способы питания

Бактерии находятся в выдыхаемом воздухе, мокроте больного, распространяются при кашле, чихании и даже разговоре. Такой путь передачи характерен для респираторных инфекций, в частности, коклюша, дифтерии, скарлатины.

Микробы попадают к человеку через посуду, ручки дверей, поверхности мебели, полотенца, телефоны, игрушки и другое. Также в пыли могут длительное время находиться живые бактерии и споры бактерий. Так передаются туберкулез, дифтерия, дизентерия, болезни, вызванные золотистым и другими видами стафилококка.

  • Алиментарный (фекально-оральный).

Бактерии попадают в организм с зараженными продуктами или водой. Путь передачи характерен для инфекций ЖКТ, в частности, брюшного тифа, холеры, дизентерии.

Заражение происходит во время полового акта, так передаются ИППП, в том числе сифилис и гонорея.

Бактерия попадает к плоду во время беременности или при родах. Так ребенок может заразиться туберкулезом, сифилисом, лептоспирозом.

Для развития инфекций опасны глубокие раны – именно здесь активно размножаются анаэробные бактерии, в том числе столбнячная палочка. Также вероятность заражения бактериальной инфекцией повышается у людей с ослабленным иммунитетом.

Одни живые бактерии в продуктах могут восстановить микрофлору кишечника, помочь пищеварительному тракту и избавить от токсинов. Другие же, напротив, попадая с пищей в ЖКТ, вызывают опасные инфекции и серьезные отравления.

  • Патогенные бактерии часто размножаются в продуктах с нарушениями правил хранения. И особенно опасны здесь размножающиеся анаэробные бактерии, которые легко увеличивают численность даже в товарах в герметичной упаковке и консервах.
  • Еще один путь загрязнения продуктов – через немытые руки или инвентарь (ножи, разделочные доски и прочее). Поэтому пищевое отравление легко получить после уличной еды, которая готовилась без соблюдения санитарных норм.
  • Недостаточная термическая обработка или ее отсутствие также повышают вероятность размножения разных болезнетворных форм бактерий.

Препараты с полезными живыми бактериями часто рекомендуются диетологами при различных нарушениях работы желудочно-кишечного тракта. Они помогают при вздутиях живота, метеоризме, тяжести, плохом усвоении пищи, частых отравлениях.

В том случае если дисбактериоз выражен сильно, врач может порекомендовать курс препаратов для восстановления микрофлоры.

  • Пробиотики – препараты, содержащие живые полезные бактерии.

Лекарство выпускается в капсулах с оболочкой, которая защищает колонии микроорганизмов и помогает доставить их к кишечнику в живом виде.

  • Пребиотики – углеводные препараты, которые содержат питательные вещества для полезных бактерий.

Такие лекарства назначаются в том случае, если кишечник населен бифидо- и лактобактериями, но их колонии недостаточно большие.

Роль бактерий для человека

Молочнокислые бактерии – это обширная группа микроорганизмов, которые способны перерабатывать глюкозу с выделением молочной кислоты. На деле это значит, что именно такие микробы участвуют в процессе сбраживания молока – с их помощью создаются все кисломолочные продукты. Пища дольше не портится именно благодаря молочнокислым бактериям – кислая среда, которую они создают, препятствует росту болезнетворных микроорганизмов. Такие же защитные функции они проявляют и в кишечнике человека.

Основные продукты, в которых присутствуют молочнокислые бактерии:

  • Йогурт без добавок.
  • Закваски, кефир и другие кисломолочные напитки.
  • Ацидофильное молоко.
  • Твердые сыры.
  • Квашеная капуста.

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков (скрученные винтообразные нити), которые состоят из особого белка флагеллина. Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других — на двух или по всей поверхности.

Но движение присуще и многим иным бактериям, у которых жгутики отсутствуют. Так, бактерии, покрытые снаружи слизью, способны к скользящему движению.

У некоторых лишённых жгутиков водных и почвенных бактерий в цитоплазме имеются газовые вакуоли. В клетке может быть 40-60 вакуолей. Каждая из них заполнена газом (предположительно — азотом). Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на её поверхность, а почвенные бактерии — передвигаться в капиллярах почвы.

В биологии

У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы — организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания.

Гетеротрофы — организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества. Гетеротрофные бактерии подразделяются на сапрофитов, симбионтов и паразитов.

Бактерии-сапрофиты Бактерии-симбионты Бактерии-паразиты
Извлекают питательные вещества из мёртвого и разлагающего органического материала. Обычно они выделяют в этот гниющий материал свои пищеварительные ферменты, а затем всасывают и усваивают растворённые продукты. Живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Бактерии, живущие в утолщениях корней бобовых растений. Живут внутри другого организма или на нём, укрываются и питаются его тканями. Вызывают различные заболевания – бактериозы.

Растения нуждаются в азоте, но сами усваивают азот воздуха не могут. Некоторые бактерии соединяют содержащиеся в воздухе молекулы азота с другими молекулами, в результате чего получаются вещества, доступные для растений.

Эти бактерии поселяются в клетках молодых корней, что приводит к образованию на корнях утолщений, называемых клубеньками. Такие клубеньки образуются на корнях растений семейства бобовых и некоторых других растений.

Корни дают бактериям углеводы, а бактерии корням — такие содержащие азот вещества, которые могут быть усвоены растением. Их сожительство взаимовыгодно.

Корни растений выделяют много органических веществ (сахара, аминокислоты и другие), которыми питаются бактерии. Поэтому в слое почвы, окружающем корни, поселяется особенно много бактерий. Эти бактерии превращают отмершие остатки растений в доступные для растения вещества. Этот слой почвы называют ризосферой.

Существует несколько гипотез о проникновении клубеньковых бактерий в ткани корня:

  • через повреждения эпидермальной и коровой ткани;
  • через корневые волоски;
  • только через молодую клеточную оболочку;
  • благодаря бактериям-спутникам, продуцирующим пектинолитические ферменты;
  • благодаря стимуляции синтеза В-индолилуксусной кислоты из триптофана, всегда имеющегося в корневых выделениях растений.

Процесс внедрения клубеньковых бактерий в ткань корня состоит из двух фаз:

  • инфицирование корневых волосков;
  • процесс образования клубеньков.

В большинстве случаев внедрившаяся клетка, активно размножается, образует так называемые инфекционные нити и уже в виде таких нитей перемещается в ткани растения. Клубеньковые бактерии, вышедшие из инфекционной нити, продолжают размножаться в ткани хозяина.

Что такое болезнетворные бактерии

Наполняющиеся быстро размножающимися клетками клубеньковых бактерий растительные клетки начинают усиленно делиться. Связь молодого клубенька с корнем бобового растения осуществляется благодаря сосудисто-волокнистым пучкам. В период функционирования клубеньки обычно плотные. К моменту проявления оптимальной активности клубеньки приобретают розовую окраску (благодаря пигменту легоглобину). Фиксировать азот способны лишь те бактерии, которые содержат легоглобин.

Бактерии клубеньков создают десятки и сотни килограммов азотных удобрений на гектаре почвы.

Кто обнаружил бактерии?

  • Первооткрывателем бактерий можно считать голландского ученого Антони ван Левенгука, который первым смог обнаружить их под микроскопом и описать. Это произошло во второй половине 17-го века.
  • Еще половину столетие спустя немецкий ученый Христиан Эренберг дал название этим существам, которое мы используем и поныне – бактерии. Оно заменило первое наименование, введенное Левенгуком – анималькули.
  • В середине 19-го века французский микробиолог Луи Пастер не просто обнаружил отдельные свойства, присущие бактериям, но и начал изучать их физиологию и метаболизм бактерий.
  • Его продолжателем в этом деле стал немецкий коллега Роберт Кох, чьи труды по исследованию возбудителей туберкулеза увенчались нобелевским лауреатством.
Обнаружил особые свойства
Обнаружил особые свойства

Место обитания

В силу простоты организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в полярных снегах, песках пустынь, на дне океана, в добытой с огромной глубины нефти и даже в воде горячих источников с температурой около 80ºС. Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.

Бактерии — самые мелкие и самые многочисленные живые существа. Благодаря малым размерам они легко проникают в любые трещины, щели, поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования. Переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 90ºС, не теряя при этом жизнеспособность.

Практически нет места на Земле, где не встречались бы бактерии, но в разных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы до 30 км. и больше.

Особенно много их в почве. В 1 г. почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоёмов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но лишь в благоприятных условиях вызываю заболевания. Симбиотические живут в органах пищеварения, помогая расщеплять и усваивать пищу, синтезируют витамины.

Причины возникновения опасности от болезнетворных бактерий

Основная опасность, которую несут в себе болезнетворные бактерии, состоит в выделяемых ими токсинах. Попадая в благоприятные условия (а организм человека – это рай для бактерий) они начинают быстро размножаться и выделять отходы жизнедеятельности, которые действуют на нас как яд, повреждая или полностью разрушая клетки.

Самыми опасными являются токсины возбудителей столбняка и дифтерии, бактерий стрептококков и стафилококков. Продукты их жизнедеятельности очень ядовиты. Но есть и такие микробы, которые отравляют нас уже после своей гибели. Это возбудители холеры, сибирской язвы, туберкулезная палочка, пневмококки.

Разберемся какие условия способствуют распространению болезнетворных бактерий. В прежние времена человечество пережило множество различных эпидемий. Это обуславливалось отсутствием гигиены как таковой, плохими условиями для жизни, недостатком или низким качеством пищи. Развитие общества, образование, доступность качественного питания и условий проживания сократили количество эпидемий, но все же не свели их на нет.

Существуют объективные причины снижения иммунитета, а значит и увеличения риска заболеваний, которые обойти нельзя – пожилой возраст, генетическая предрасположенность. Но чаще всего мы сами ослабляем свой организм вредными привычками, неправильным питанием, отсутствием гигиены, лишними стрессами. Все это негативно сказывается на состоянии иммунитета, а он и есть тот самый волшебный щит, который убережет нас от множества болезней.

Правила здорового человека:

  1. Руки нужно мыть! Перед едой, после посещения туалета или общественных мест (транспорт, рынок, магазины, офисы, рестораны, закусочные и т. д.). И не просто споласкивайте под чуть теплой водичкой. Не ленитесь использовать мыло, хорошо намыливать всю ладонь и полностью смывать пену.
  2. Не ешьте всякую дрянь! Просроченные продукты, вода из подозрительных источников, некипяченое молоко, пирожки и булочки, которые можно найти на стихийном рынке, могут стать первым шагом в пропасть.
  3. Сторонитесь больных людей и животных. Если контакта не удалось избежать, см. пункт 1.
  4. Ведите здоровый образ жизни. Самый главный и самый нелюбимый многими пункт. Но время и статистика доказывают, что он работает. Поэтому, как бы ни было мучительно, постарайтесь отказаться от вредных привычек. Возможно, однажды от этого будет зависеть ваша жизнь.

Микробы опасны и коварны, умеют ждать своего часа и наносить сокрушительный удар. Но в наших силах не оставить им ни единого шанса. А если все же болезни избежать не удалось, не занимайтесь самолечением, обращайтесь к врачу!

10 самых страшных микробов-убийц

Бактериальные инфекции считаются одними из самых опасных – с патогенными микроорганизмами человечество борется не одно столетие. Однако далеко не все бактерии однозначные враги для человека. Многие виды жизненно необходимы – они обеспечивают правильное пищеварение и даже помогают иммунитету защищаться от других микроорганизмов.

В организме человека находятся такие микроорганизмы, как бактерии. Различают хорошие, болезнетворные бактерии. Хорошие микроорганизмы обеспечивают нормальную жизнедеятельность организма. А вредные, оказываясь в организме человека, вызывают заболевания. Их не особо много, но они наносят значительный вред здоровью.

Такие бактерии питаются и ускоренно размножаются, тем самым заражая организм. Заразиться можно от больных людей при непосредственном общении с ними. Также при употреблении жидкости и пищи, в которые попали эти бактерии. Такая инфекция имеет название пищевая инфекция. Болезнетворные бактерии вызывают множество заболеваний, таких как чума, столбняк, холера, сап и т.д.

Для предотвращения развития таких заболеваний в образовательных учреждениях и на различных предприятиях проводят беседы, а также делают прививки. Во избежание проникновений болезнетворных бактерий в организм человека через воду, её очищают при помощи фильтрации и хлорирования.

Заражённым дают лекарства, которые убивают такие бактерии. Помещение, в котором находился больной дезинфицируют и проводят глобальную санитарную обработку.

Для предотвращения попадания болезнетворных бактерий через пищу, проводят термическую обработку данной пищи. Одним из способов обработки является пастеризация или нагревание пищи в течение 20 минут. Суть проведения такой процедуры заключается в том, что большинство болезнетворных бактерий погибает. Помимо данного способа, ещё используют высушивание, охлаждение, также используют естественные солнечные и искусственные ультрафиолетовые лучи, под которые пищу кладут на долгое время.

5, 6, 7 класс по биологии

Болезнетворные бактерии

Болезнетворные бактерии

Роль в природе бактерий сложно недооценить. Они находятся везде, являясь неотъемлемой частью простых процессов, происходящих вокруг. Большое значение микроорганизмам отводится и в жизни человека: полезные бактерии нормализуют кишечную микрофлору, участвуют в синтезе витаминов и сохранении тепла.

Некоторые микробы с течением времени и под воздействием определенных факторов начинают проявлять свои болезнетворные свойства.

Иногда бактерии носят вирулентный характер. Это означает, что степень воздействия на организм обусловлена его состоянием и выраженностью токсических свойств микроорганизма. Подобной характеристикой обладают не все бактерии, а с течение времени степень вирулентности может меняться.

Болезнетворная бактерия

Пептидогликан позволяет бактерии сохранять свои болезнетворные свойства

Бактерии принято классифицировать по форме. В зависимости от этого ученые разделили их на три группы:

  1. К шаровидным (коккам) относят похожий на виноградные гроздья стафилококк, действие которого провоцирует пищевые отравления, а также гнойные воспаления. А вот стрептококкам, образующим в результате деления цепочку клеток, свойственно провоцировать воспалительные заболевания.
  2. Похожие формой на обычную палочку бактерии называют палочковидными. Существуют бактерии, образующие своеобразные слои защиты, которые противодействуют влиянию извне – это бациллы.
  3. Бактерии, имеющие извитую форму, относятся к спиралям, и они преимущественно безвредны. К ним относятся спириллы, спирохеты.
  • Кроме того, существуют названия, связанные с той или иной особенностью. Всем известный вибрион отличается быстрыми колебаниями, а протеус, названный по имени греческого бога, способного приобретать тот или иной облик, характерен тем, что в различных организмах действует по-разному.
  • Кроме того, часто бактерии называют именами ученых, открывших их: риккетсии, шигеллы, бруцеллы или, скажем, лямблии с сальмонеллами.

Среди наиболее опасных для человека бактерий можно выделить:

  1.  Возбудитель ботулизма, парализующего нервную систему – клостридия ботулина.
  2. Сальмонелла брюшного тифа, который проявляется высокой температурой и сильными болями в животе. Бактерия может, кроме того, не проявляться в симптомах, но человек при этом остается носителем заболевания.
  3. Столбнячной палочке свойственно активное развитие в глубокой ране, способное вызвать столбняк. Эта болезнь, с сильными судорогами, имеет очень высокую смертность.
  4. Все слышали о палочке Коха, ведущей к туберкулезу, являющимся одной из наиболее частых причин смерти человека. Передается при помощи воздушно-капельных путей, обнаруживается при флюорографическом обследовании.
  5. Кишечная палочка бывает просто микрофлорой кишечника, однако несколько ее серотипов приводят к кишечным инфекциям.
  6. Холерный вибрион чаще всего встречается в грязной воде. Холера при отсутствии лечения вполне способна закончиться смертельным исходом.
  7. Стрептококки – очень опасны, поскольку провоцируют менингит, пневмонию и т.п. Стрептококковый токсический шок сопровождается жаром, отеками конечностей и некрозом.
  8. Аспергилл дымящий представляет собой плесневый грибок, опасный для людей, имеющих ослабленный иммунитет, поражающий в первую очередь органы дыхания.
  9. Бледная трепонема провоцирует развитие сифилиса. Сегодня это вполне излечимая на первых стадиях болезнь, но в третичной – чревата необратимыми изменениями в организме и смертью.
  10. Стафилококк золотистый мы уже давно связываем с пневмонией и менингитом, сепсисом. Его опасность в высокой устойчивости к антибиотикам.
Разделение на плохие и хорошие
Разделение на плохие и хорошие

Бактерии, благотворно влияющие на человеческий организм, имеют название микробиота. В человеке их множество – миллионы:

  1. В кишечнике в первую очередь полезное действие оказывают лакто- и бифидобактерии. К ним относят ацидофильную палочку, анаэробную молочно-кислую бактерии. Важно поддерживать их необходимое количество, употребляя кисломолочные продукты.
  2. В коже и дыхательных путях активно действуют микроорганизмы, относящиеся к стафило-, стрепто- и микрококкам. Они помогают в своей среде обитания, но при попадании в рану или, к примеру, при переизбытке приводят к заболеваниям.
  • Как показывает практика – практически в любых, от клокочущих гейзеров, внутри которых температурные условия те же, что и в кипящем чайнике – до 100 С°. Нефть, кислота – эта среда также не пугает бактерии, и они могут существовать в тех условиях, где не выживет более совершенный организм.
  • Есть предположение, что космос также заселен некоторыми видами бактерий, и эта гипотеза стала основанием для одной из версий, поясняющей происхождение жизни на Земле.

Внутреннее строение

Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое строение, вакуолей нет, поэтому различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества размещаются в самом веществе цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано вещество, несущее наследственную информации. Бактерии, — нуклеиновая кислота — ДНК. Но это вещество не оформлено в ядро.

Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Цитоплазма отделяется от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы и небольшое количество мембранных структур, выполняющих самые различные функции (аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи).

В центральной части клетки локализовано ядерное вещество — ДНК, не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра — нуклеоид. Нуклеоид не обладает мембраной, ядрышком и набором хромосом.

Численность бактерий на планете Земля

  • Подсчитано, что на Земле свыше 1,4 млн. бактерий. В ходе подсчета этой цифры ученым пришлось прибегнуть к построению филогенетических деревьев, с применением математики и анализом определенных разновидностей РНК. Это дало возможность отследить изменение видов и эволюцию бактерий.
  • Выяснилось, что некоторые бактерии исчезают в процессе эволюции, их общее число постоянно возрастает, и сегодня, если взять за точку отсчета общую биомассу на Земле, бактерии уступают только растениям.

Бактерии в круговороте веществ

Бактерии отличаются друг от друга обменом веществ. У одних он идёт при участии кислорода, у других — без его участия.

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них (сине-зелёные, или цианобактерии), способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

Бактерии впитывают вещества извне, разрывают их молекулы на части, из этих частей собирают свою оболочку и пополняют своё содержимое (так они растут), а ненужные молекулы выбрасывают наружу. Оболочка и мембрана бактерии позволяет ей впитывать только нужные вещества.

Что такое болезнетворные бактерии

Если бы оболочка и мембрана бактерии были полностью непроницаемыми, в клетку не попали бы никакие вещества. Если бы они были проницаемыми для всех веществ, содержимое клетки перемешалось бы со средой — раствором, в которой обитает бактерия. Для выживания бактерии необходима оболочка, которая нужные вещества пропускает, а ненужные — нет.

Бактерия поглощает находящиеся близ неё питательные вещества. Что происходит потом? Если она может самостоятельно передвигаться (двигая жгутик или выталкивая назад слизь), то она перемещается, пока не найдёт необходимые вещества.

Что такое болезнетворные бактерии

Если она двигаться не может, то ждёт, пока диффузия (способность молекул одного вещества проникать в гущу молекул другого вещества) не принесёт к ней необходимые молекулы.

Бактерии в совокупности с другими группами микроорганизмов выполняют огромную химическую работу. Превращая различные соединения, они получают необходимую для их жизнедеятельности энергию и питательные вещества. Процессы обмена веществ, способы добывания энергии и потребности в материалах для построения веществ своего тела у бактерий разнообразны.

Одни бактерии нуждаются в готовых органических веществах — аминокислотах, углеводах, витаминах, — которые должны присутствовать в среде, так как сами они не смогут их синтезировать. Такие микроорганизмы называются гетеротрофами. Они получают необходимую им энергию при окислении органических веществ кислородом или при сбраживании (без участия кислорода). В зависимости от субстрата, на котором развиваются бактерии, различают:

  • сапрофитные формы — питаются мёртвым органическим веществом (молочно-кислые бактерии, бактерии гниении я и др.);
  • бактерии-паразиты — развиваются только на живых организмах (менингококки, гонококки, и др.);
  • относятся и к паразитическому, и к сапрофитному образу жизни (палочки сыпного тифа, сибирской язвы, бруцеллёза и др.).

Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют за счёт неорганических соединений. Они называются автотрофами. Автотрофные бактерии способны синтезировать органические вещества из неорганических. Среди них различают:

Фотосинтезирующие бактерии Хемосинтетики Метилотрофы

Cинтезируют органические вещества за счёт солнечной энергии.

Цианобактерии, пурпурные бактерии и зелёные бактерии.

Синтезируют органические вещества за счёт химической энергии окисления серы – серобактерии; аммония и нитрита – нитрифицирующие; железа – железобактерии; водорода – водородные бактерии. Синтезируют органическое вещество за счёт химической энергии метаболизма углеродных соединений, содержащих метильную группу, простейшими из которых является метан.

Хемосинтез

Использование лучистой энергии — важнейший, но не единственный путь создания органического вещества из углекислого газа и воды. Известны бактерии, которые в качестве источника энергии для такого синтеза используют не солнечный свет, а энергию химических связей, происходящих в клетках организмов при окислении некоторых неорганических соединений — сероводорода, серы, аммиака, водорода, азотной кислоты, закисных соединений железа и марганца. Образованное с использованием этой химической энергии органическое вещество они используют для построения клеток своего тела. Поэтому такой процесс называют хемосинтезом.

Важнейшую группу хемосинтезирующих микроорганизмов составляют нитрифицирующие бактерии. Эти бактерии живут в почве и осуществляют окисление аммиака, образовавшегося при гниении органических остатков, до азотной кислоты. Последняя, реагирует с минеральными соединениями почвы, превращаются в соли азотной кислоты. Этот процесс проходит в две фазы.

Железобактерии превращают закисное железо в окисное. Образованная гидроокись железа оседает и образует так называемую болотную железную руду.

Некоторые микроорганизмы существуют за счёт окисления молекулярного водорода, обеспечивая тем самым автотрофный способ питания.

Характерной особенностью водородных бактерий является способность переключаться на гетеротрофный образ жизни при обеспечении их органическими соединениями и отсутствии водорода.

Таким образом, хемоавтотрофы являются типичными автотрофами, так как самостоятельно синтезируют из неорганических веществ необходимые органические соединения, а не берут их в готовом виде от других организмов, как гетеротрофы. От фототрофных растений хемоавтотрофные бактерии отличаются полной независимостью от света как источника энергии.

Бактериальный фотосинтез

Некоторые пигментосодержащие серобактерии (пурпурные, зелёные), содержащие специфические пигменты — бактериохлорофиллы, способны поглощать солнечную энергию, с помощью которой сероводород в их организмах расщепляется и отдаёт атомы водорода для восстановления соответствующих соединений. Этот процесс имеет много общего с фотосинтезом и отличается только тем, что у пурпурных и зелёных бактерий донором водорода является сероводород (изредка — карбоновые кислоты), а у зелёных растений — вода. У тех и других отщепление и перенесение водорода осуществляется благодаря энергии поглощённых солнечных лучей.

Такой бактериальный фотосинтез, который происходит без выделения кислорода, называется фоторедукцией. Фоторедукция углекислого газа связана с перенесением водорода не от воды, а от сероводорода:

6СО2 12Н2S hv → С6Н12О6 12S=6Н2О

Биологическое значение хемосинтеза и бактериального фотосинтеза в масштабах планеты относительно невелико. Только хемосинтезирующие бактерии играют существенную роль в процессе круговорота серы в природе. Поглощаясь зелёными растениями в форме солей серной кислоты, сера восстанавливается и входит в состав белковых молекул. Далее при разрушении отмерших растительных и животных остатков гнилостными бактериями сера выделяется в виде сероводорода, который окисляется серобактериями до свободной серы (или серной кислоты), образующий в почве доступные для растения сульфиты. Хемо- и фотоавтотрофные бактерии имеют существенное значение в круговороте азота и серы.

Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным. Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разного типа. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химического превращения элементов, осуществляемого другими группами.

Круговорот азота

Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в снабжении необходимыми формами азота различных по пищевым потребностям организмов биосферы. Свыше 90% общей фиксации азота обусловлено метаболической активностью определённых бактерий.

Круговорот углерода

Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической активности разнообразных микроорганизмов. Многие аэробные бактерии осуществляют полное окисление органических веществ. В аэробных условиях органические соединения первоначально расщепляются путём сбраживания, а органические конечные продукты брожения окисляются далее в результате анаэробного дыхания, если имеются неорганические акцепторы водорода (нитрат, сульфат или СО2).

Круговорот серы

Для живых организмов сера доступна в основном в форме растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы.

Круговорот железа

В некоторых водоёмах с пресной водой содержатся в высоких концентрациях восстановленные соли железа. В таких местах развивается специфическая бактериальная микрофлора — железобактерии, окисляющие восстановленное железо. Они участвуют в образовании болотных железных руд и водных источников, богатых солями железа.

Бактерии являются самыми древними организмами, появившимися около 3,5 млрд. лет назад в архее. Около 2,5 млрд. лет они доминировали на Земле, формируя биосферу, участвовали в образовании кислородной атмосферы.

Что такое болезнетворные бактерии

После появления многоклеточных организмов между ними и бактериями образовались многочисленные связи, включая преобразование органических веществ органотрофами, и разного рода симбиотические отношения, паразитизм, иногда внутриклеточный (риккетсии), и патогенез. Наличие бактерий и др. микроорганизмов в естественных местах обитания является важнейшим фактором, определяющим целостность экологии, систем. В экстремальных условиях, непригодных для существования других организмов, бактерии могут представлять единственную форму жизни.

Бактерии являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов (кроме вирусов). Полагают, что они — первые организмы, появившиеся на Земле.

Хемосинтез

Использование лучистой энергии — важнейший, но не единственный путь создания органического вещества из углекислого газа и воды. Известны бактерии, которые в качестве источника энергии для такого синтеза используют не солнечный свет, а энергию химических связей, происходящих в клетках организмов при окислении некоторых неорганических соединений — сероводорода, серы, аммиака, водорода, азотной кислоты, закисных соединений железа и марганца.

Важнейшую группу хемосинтезирующих микроорганизмов составляют нитрифицирующие бактерии. Эти бактерии живут в почве и осуществляют окисление аммиака, образовавшегося при гниении органических остатков, до азотной кислоты. Последняя, реагирует с минеральными соединениями почвы, превращаются в соли азотной кислоты. Этот процесс проходит в две фазы.

Железобактерии превращают закисное железо в окисное. Образованная гидроокись железа оседает и образует так называемую болотную железную руду.

Некоторые микроорганизмы существуют за счёт окисления молекулярного водорода, обеспечивая тем самым автотрофный способ питания.

Характерной особенностью водородных бактерий является способность переключаться на гетеротрофный образ жизни при обеспечении их органическими соединениями и отсутствии водорода.

Таким образом, хемоавтотрофы являются типичными автотрофами, так как самостоятельно синтезируют из неорганических веществ необходимые органические соединения, а не берут их в готовом виде от других организмов, как гетеротрофы. От фототрофных растений хемоавтотрофные бактерии отличаются полной независимостью от света как источника энергии.

Из чего состоят бактерии?

  • Клеточная стенка бактерии содержит полисахариды, белки, липиды. В основном же стенка состоит из многослойного пептидогликана.  Также стенка содержит наружную мембрану, которая своей трехслойной структурой похожа на цитоплазматическую (внутреннюю) мембрану. Обе мембраны состоят преимущественно из липидов.
  • Наружная мембрана изнутри состоит из фосфолипидов, наружный слой – это  липополисахариды. Пространство между мембранами заполнено ферментами. Внутренняя мембрана имеет три слоя, ее структура – это фосфолипиды в два слоя и интегральные белки.
Состав
Состав
  • Цитоплазму составляют белки, рибонуклеиновые кислоты, рибосомы. Также наличествуют запасные питательные вещества: гликоген, волютин, полисахариды.
  • Аналогом ядра можно назвать нуклеоид, находящийся в центре и представляющий собой закольцованную двунитевую ДНК. У нуклеоида отсутствует ядерная оболочка и ядрышко. Не представлены и гистоны.
  • В составе бактерий также можно наблюдать слизистую структуру с четкими границами, которую называют капсулой. В ее составе полисахариды, полипептиды.
  • Жгутик – это тонкая нить, длиннее самой клетки (до 15 мкм), начинающаяся с внутренней мембраны. Жгутики достигают в толщину всего 20 нм и имеют диски, с помощью которых крепятся к стенке.
  • И, наконец, неблагоприятные условия для бактерии могут провоцировать образование спор в бактериальной клетке, которые способны не только длительное время сохраняться, но и прорастать.

Лечение бактериальных болезней

Важную роль в лечении бактериальных инфекций играет правильная и своевременная диагностика. Точно определить болезнь можно только после проведения анализа, однако заподозрить ее можно уже по характерным симптомам.

Что такое болезнетворные бактерии

Наиболее часто человек сталкивается с острыми респираторными заболеваниями. Как правило, кашель, ринит, повышенную температуру и боли в горле вызывают бактерии и вирусы. И хотя на определенных этапах заболевания могут проявляться одинаково, все же их терапия будет кардинально отличаться.

Бактерии и вирусы по-разному ведут себя в теле человека:

  • Бактерии – полноценные живые организмы, достаточно крупные (до 5 мкм), способные к размножению в подходящей среде (на слизистых, коже, в ранах). Патогенные микробы выделяют яды, которые приводят к интоксикации. Одни и те же бактерии могут вызывать инфекции разной локализации. Например, золотистый стафилококк поражает кожу, слизистые, может привести к заражению крови.
  • Вирусы – неклеточные инфекционные агенты, способные размножаться только внутри живой клетки, а во внешней среде не проявляют себя как живые организмы. При этом вирусы всегда узкоспециализированы и могут поражать только конкретный вид клеток. Например, вирусы гепатита способны инфицировать только печень. Вирусы значительно меньше бактерий, их размер не превышает 300 нм.

Сегодня против бактерий разработаны эффективные лекарства – антибиотики. А вот на вирусы эти препараты не действуют, более того, по данным Всемирной организации здравоохранения, антибактериальная терапия при ОРВИ ухудшает состояние больного.

Чаще всего сезонные респираторные инфекции развиваются под воздействием бактерий и вирусов по такой схеме:

  • Первые 4-5 дней проявляется вирусная инфекция.
  • На 4-5-й день, если не соблюдались правила лечения ОРВИ, присоединяется бактериальное поражение.

Симптомами бактериальной инфекции в этом случае станут:

  • Ухудшение состояния больного после улучшения.
  • Высокая температура (38°С и выше).
  • Выраженные боли в грудной клетке (признак развития пневмонии).
  • Изменение цвета слизи – зеленоватые, белые или желтоватые выделения из носа и в откашливаемой мокроте.
  • Сыпь на коже.

Если ОРВИ можно лечить без привлечения врача, поскольку вирусная инфекция без осложнений проходит сама за 4-7 дней, то болезни, вызванные болезнетворными бактериями, обязательно требуют консультации терапевта или педиатра.

При других бактериальных инфекциях характерны такие симптомы:

  • Общее ухудшение состояния.
  • Выраженный воспалительный процесс – боли в пораженном участке, гиперемия, повышение температуры.
  • Нагноения.

Любая бактериальная инфекция нуждается в плановом лечении, ведь бактерии могут вызывать серьезные поражения организма. Только врач выбирает подходящую схему терапии, которая зависит не только от типа заболевания, но и от тяжести течения.

Антибиотики

Основой лечения всех инфекций, вызванных вредными бактериями, считаются антибиотики. Со времени открытия пенициллина в 20-х годах ХХ века многие заболевания удалось перевести из разряда смертельных в излечимые. Уменьшилось количество осложнений после операций, а пневмония, от которой умирал каждый четвертый, осталась опасной болезнью только для людей из групп риска.

Некоторые пигментосодержащие серобактерии (пурпурные, зелёные), содержащие специфические пигменты — бактериохлорофиллы, способны поглощать солнечную энергию, с помощью которой сероводород в их организмах расщепляется и отдаёт атомы водорода для восстановления соответствующих соединений. Этот процесс имеет много общего с фотосинтезом и отличается только тем, что у пурпурных и зелёных бактерий донором водорода является сероводород (изредка — карбоновые кислоты), а у зелёных растений — вода. У тех и других отщепление и перенесение водорода осуществляется благодаря энергии поглощённых солнечных лучей.

6СО2 12Н2S hv → С6Н12О6 12S=6Н2О

Биологическое значение хемосинтеза и бактериального фотосинтеза в масштабах планеты относительно невелико. Только хемосинтезирующие бактерии играют существенную роль в процессе круговорота серы в природе. Поглощаясь зелёными растениями в форме солей серной кислоты, сера восстанавливается и входит в состав белковых молекул.

Далее при разрушении отмерших растительных и животных остатков гнилостными бактериями сера выделяется в виде сероводорода, который окисляется серобактериями до свободной серы (или серной кислоты), образующий в почве доступные для растения сульфиты. Хемо- и фотоавтотрофные бактерии имеют существенное значение в круговороте азота и серы.

Спорообразование

Внутри бактериальной клетки образуются споры. В процессе спорообразования бактериальная клетка претерпевает ряд биохимических процессов. В ней уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность. Это обеспечивает устойчивость спор к неблагоприятным условиям внешней среды (высокой температуре, высокой концентрации солей, высушиванию и др.). Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий.

Споры — не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Спорообразование начинается лишь при недостатке питательных веществ или накоплении продуктов обмена. Бактерии в виде спор могут длительное время находиться в состоянии покоя. Споры бактерий выдерживают продолжительное кипячение и очень длительное проммораживание.

Как делятся, размножаются бактерии: схема

  • Способ размножения бактерий присущ всем одноклеточным организмам – это деление. Оно дает существование двум дочерним клеткам, которые в свою очередь повторяют этот процесс, тем самым каждый раз удваивая количество.
  • Существует также процесс, при котором образовываются споры. Это происходит при наличии неблагоприятных условий, когда цитоплазма способна образовать, покинув материнскую оболочку, новую, которая является более плотной. Такая клетка называется спорой. Если она попадает в благоприятную среду, то возможно ее прорастание и образование полноценной бактерии.
Размножение
Размножение

Размножение

  • Как и любое явление, деление бактерии подчиняется законам термодинамики, по которым время размножения связано с количеством выделяемой наружу теплоты и составляет около шестой части выделяемой теплоты.
  • Проще говоря, создание для бактерии идеальных условий может заставить бактерию делиться практически каждые полчаса. Если бы это было возможно, в течение суток дочерние клетки одной бактерии достигли бы массы в почти 2 тыс. тонн, а за 5 дней заселили бы все водное пространство планеты.
  • Известно, что в качестве опыта использовалась морская псевдомонада, помещенная в оптимальные условия: ее популяция удваивалась практически через 10 минут.

Что такое болезнетворные бактерии

Размножаются бактерии делением одной клетки на две. Достигнув определённого размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии. Затем каждая из них начинает питаться, растёт, делится и так далее.

После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, а затем дочерние клетки расходятся; у многих бактерий в определённых условиях клетки после деления остаются связанными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и числа делений возникают разные формы. Размножение почкованием встречается у бактерий как исключение.

При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий происходит через каждые 20-30 минут. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно заполнить все моря и океаны. Простой подсчёт показывает, что за сутки может образоваться 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клеток).

Бактерия (1), поглотившая достаточно пищи, увеличивается в размерах (2) и начинает готовиться к размножению (делению клетки). Её ДНК (у бактерии молекула ДНК замкнута в кольцо) удваивается (бактерия производит копию этой молекулы). Обе молекулы ДНК (3,4) оказываются, прикреплены к стенке бактерии и при удлинении бактерии расходятся в стороны (5,6). Сначала делится нуклеотид, затем цитоплазма.

Что такое болезнетворные бактерии

После расхождения двух молекул ДНК на бактерии появляется перетяжка, которая постепенно разделяет тело бактерии на две части, в каждой из которых есть молекула ДНК (7).

Бывает (у сенной палочки), две бактерии слипаются, и между ними образуется перемычка (1,2).

Что такое болезнетворные бактерии

По перемычке ДНК из одной бактерии переправляется в другую (3). Оказавшись в одной бактерии, молекулы ДНК сплетаются, слипаются в некоторых местах (4), после чего обмениваются участками (5).

Роль бактерий в природе

Круговорот

Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе. Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и минеральных солей почвы. Эти вещества возвращаются в почву с отмершими грибами, растениями и трупами животных. Бактерии разлагают сложные вещества на простые, которые снова используют растения.

Бактерии разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы. Питаясь этими органическими веществами, сапрофитные бактерии гниения превращают их в перегной. Это своеобразные санитары нашей планеты. Таким образом, бактерии активно участвуют в круговороте веществ в природе.

Почвообразование

Поскольку бактерии распространены практически повсеместно и встречаются в огромном количестве, они во многом определяют различные процессы, происходящие в природе. Осенью опадают листья деревьев и кустарников, отмирают надземные побеги трав, опадают старые ветки, время от времени падают стволы старых деревьев. Всё это постепенно превращается в перегной. В 1 см3. поверхностного слоя лесной почвы содержатся сотни миллионов сапрофитных почвенных бактерий нескольких видов. Эти бактерии превращают перегной в различные минеральные вещества, которые могут быть поглощены из почвы корнями растений.

Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотофиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни бобовых, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков.

Эти бактерии выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между бобовым растением и клубеньковыми бактериями существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Это явление носит название симбиоза.

Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями бобовые растения обогащают почву азотом, способствуя повышению урожая.

Микроорганизмы распространены повсеместно. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жёсткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры.

Микрофлора почвы

Количество бактерий в почве чрезвычайно велико — сотни миллионов и миллиардов особей в 1 грамме. В почве их значительно больше, чем в воде и воздухе. Общее количество бактерий в почвах меняется. Количество бактерий зависит от типа почв, их состояния, глубины расположения слоёв.

На поверхности почвенных частиц микроорганизмы располагаются небольшими микроколониями (по 20-100 клеток в каждой). Часто они развиваются в толщах сгустков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комочков.

Микрофлора почвы очень разнообразна. Здесь встречаются разные физиологические группы бактерий: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. среди них есть аэробы и анаэробы, споровые и не споровые формы. Микрофлора — один из факторов образования почв.

Областью развития микроорганизмов в почве является зона, примыкающая к корням живых растений. Её называют ризосферой, а совокупность микроорганизмов, содержащихся в ней, — ризосферной микрофлорой.

Микрофлора водоёмов

Вода — природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде, наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоёмы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается.

Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл., а загрязнённая — 100-300 тыс. и более. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют плёнку. В этой плёнке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. В иле больше спороносных форм, в то время как в воде преобладают неспороносные.

По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но встречаются и специфические формы. Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды.

Микрофлора воздуха

Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнённостью пылью и др. каждая пылинка является носителем микроорганизмов. Больше всего бактерий в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух сельской местности чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам.

Микрофлора организма человека

Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные (палочки столбняка, газовой гангрены и др.). Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками — прекрасная среда для развития микроорганизмов.

Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нём гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, т.е. благоприятной для микробов. В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд. бактерий, т.е. больше особей, чем людей на земном шаре.

Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой (мозг, сердце, печень, мочевой пузырь и др.), обычно свободны от микробов. В эти органы микробы попадают только во время болезни.

Бактерии опасные и полезные, их роль в жизни человека

  • Бактерии влияют практически на любой аспект жизни природы и человека. Именно они «работают» над кругооборотом веществ, разлагая и видоизменяя органические вещества, способствуя почвообразовательным процессам, очищая водоемы.
  • Негативное влияние на живые организмы оказывают болезнетворные бактерии, описанные выше – они вызывают заболевания не только у людей, но влияют и на животных, и на растения.
  • Бактерии используются в фармакологии, являясь компонентами лекарственных препаратов, в пищевой промышленности, способствуя производству кисломолочных продуктов, заквасок, сыров. Процесс маринования также не обходится без участия бактерий, как и винодельческое ремесло.

Считается, что бактерии появились на Земле более 3,5 млрд лет назад. Именно они стали активными участниками в создании подходящих условий для жизни на планете, и все время своего существования принимают активное участие в важных процессах. Например, именно благодаря бактериям происходит распад органических останков животных и растений. Ими же на Земле была создана плодородная почва.

И поскольку бактерии живут буквально везде, человеческий организм не стал исключением. На коже, слизистых, в желудочно-кишечном тракте, носоглотке, урогенитальном тракте обитает множество микроорганизмов, которые по-разному взаимодействуют с человеком.

В утробе матери плацента защищает плод от проникновения бактерий, население ими организма происходит в первые дни жизни:

  • Первые бактерии ребенок получает, проходя через родовые пути матери.
  • В желудочно-кишечный тракт микроорганизмы попадают при кормлении грудным молоком. Здесь, среди более чем 700 видов, преобладают лакто- и бифидобактерии (польза описана в таблице бактерий в конце статьи).
  • Ротовую полость заселяют стафилококки, стрептококки и другие микробы, которые ребенок тоже получает с пищей и при контакте с предметами.
  • На коже микрофлора формируется из бактерий, которые преобладают у окружающих ребенка людей.

Роль бактерий для человека неоценима, если уже в первые месяцы микрофлора не будет нормально формироваться, ребенок будет отставать в развитии и часто болеть. Ведь без симбиоза с бактериями организм не может функционировать.

Всем хорошо известно понятие дисбактериоза – состояния, при котором нарушена естественная микрофлора в организме человека. Дисбактериоз является серьезным фактором понижения иммунной защиты, развития различных воспалений, нарушения работы ЖКТ и прочего. Отсутствие полезных бактерий способствует размножению патогенных организмов, причем часто на фоне дисбактериоза развиваются грибковые инфекции.

При этом в окружающей среде обитает множество патогенных микробов, которые способны вызывать тяжелые болезни. Наиболее опасны те виды бактерий, которые в процессе жизнедеятельности способны вырабатывать токсины (экзотоксины). Именно эти вещества считаются сегодня одними из самых сильных ядов. Такие микроорганизмы вызывают опасные инфекции:

  • Ботулизм.
  • Газовую гангрену.
  • Дифтерию.
  • Столбняк.

Кроме этого, болезнь могут спровоцировать и бактерии, которые при нормальных условиях обитают в организме человека, а при ослаблении иммунитета начинают активизироваться. Наиболее популярные возбудители такого рода – стафилококки и стрептококки.

Бактерии – полноценные живые организмы размером 0,5-5 мкм, которые способны активно размножаться в подходящей среде. Одни из них нуждаются в кислороде, другие – нет. Существуют подвижные и неподвижные виды бактерий.

Клетка бактерии

Большинство бактерий, живущих на Земле, – это одноклеточные организмы. Обязательные составляющие любого микроба:

  • Нуклеоид (подобная ядру область, содержащая ДНК).
  • Рибосомы (осуществляют синтез белков).
  • Цитоплазматическая мембрана (отделяет клетку от внешней среды, поддерживает гомеостаз).

Также некоторые клетки бактерий обладают толстой клеточной стенкой, которая дополнительно защищает их от повреждений. Такие организмы более устойчивы к лекарствам и антигенам, которые вырабатывает иммунная система человека.

Существуют бактерии со жгутиками (мототрихии, лофотрихии, перитрихии), за счет которых микроорганизмы способны передвигаться. Однако учеными зафиксирован и другой характерный именно для микробов тип движения – скольжение бактерий. Причем недавние исследования показывают, что он присущ тем видам, которые ранее считались неподвижными.

Например, ученые из Ноттингемского и Шеффилдского университетов доказали, что метициллинрезистентный золотистый стафилококк (один из главных представителей класса супербактерий) способен передвигаться без помощи жгутиков и ворсинок. А это, в свою очередь, существенно влияет на понимание механизмов распространения опасной инфекции.

Формы бактерий

Клетки бактерии могут быть таких форм:

  • Круглые (кокки, от др.-греч. κόκκος – «зерно»).
  • Палочковидные (бациллы, клостридии).
  • Извилистые (спирохеты, спириллы, вибрионы).

Что такое болезнетворные бактерии

Многие микроорганизмы способны слипаться в колонии, поэтому чаще ученые и врачи выделяют бактерии не по строению элемента, а по типу соединений:

  • Диплококки – кокки, соединенные парами.
  • Стрептококки – кокки, образующие цепочки.
  • Стафилококки – кокки, образующие гроздья.
  • Стрептобактерии – палочковидные микроорганизмы, соединенные в цепочку.

Подавляющее большинство бактерий размножаются путем деления. Скорость распространения колонии зависит от внешних условий и самого типа микроорганизма. Так, в среднем одна бактерия способна делиться каждые 20 минут – за сутки она образует 72 поколения потомства. За 1-3 суток численность потомков одного микроорганизма может достигнуть нескольких миллионов. При этом размножение бактерий может быть и не таким быстрым. Например, на процесс деления микобактерии туберкулеза уходит 14 часов.

Если бактерии попадают в благоприятную среду и не имеют конкурентов, популяция растет очень быстро. В противном случае ее численность регулируют другие микроорганизмы. Вот почему микрофлора человека является существенным фактором его защиты от различных инфекций.

Споры бактерий

Одной из особенностей бактерий палочковидной формы является их способность к спорообразованию. Эти микроорганизмы называются бациллами, и к ним относят такие патогенные бактерии:

  • Род клостридиум (вызывают газовую гангрену, ботулизм, часто становятся причиной осложнений при родах и после абортов).
  • Род бациллюс (вызывают сибирскую язву, ряд пищевых отравлений).

Споры бактерий – это, по сути, законсервированная клетка микроорганизма, которая способна сохраняться долгое время без повреждений, практически не подвержена различным влияниям. В частности, споры термоустойчивы, не повреждаются под воздействием химикатов. Часто единственно возможное воздействие – это ультрафиолетовые лучи, под которыми высушенные бактерии могут погибнуть.

Споры бактерий образуются в том случае, если микроорганизм попадает в неблагоприятные условия. На ее формирование внутри клетки уходит приблизительно 18-20 часов. В это время бактерия теряет воду, уменьшается в размере, становится легче, а под внешней мембраной образуется плотная оболочка. В таком виде микроорганизм может замирать на сотни лет.

Когда же спора бактерии попадает в подходящие условия, она начинает прорастать в жизнеспособную бактерию. Процесс занимает около 4-6 часов.

Что таят микробы на коже

На кожных покровах обитает огромное количество бактерий, причем расположены они неравномерно. Предпочитают вредные микроорганизмы теплые и влажные места. Определить наличие болезнетворных микробов несложно – большое их скопление чаще всего приводит к возникновению неприятного запаха. Наиболее распространенными видами опасных бактерий являются:

  • стрептококки – снижение иммунитета приводит к выделению бактериями опасных токсинов и повреждениям тканей; как результат – гнойные воспалительные очаги, сильнейший токсикоз;
  • стафилококки – инфицированию подвержены люди с самого рождения; бактерии могут стать причиной как самых простых поражений кожных покровов, как и привести к распространению инфекции в костную и мышечную ткань, вызывая стафилококковый сепсис.
рисунок бактерии кишечная палочка

Кишечная палочка

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Полезная еда
Adblock detector