Роль бактерий в природе и жизни человека

Полезные бактерии в организме человека

Человеческий организм населяют и полезные и вредные бактерии. Существующий баланс между организмом человека и бактериями отшлифовывался веками.

Как подсчитали ученые, в организме человека содержится от 500 до 1000 всевозможных видов бактерий или триллионы этих удивительных жильцов, что составляет до 4-х кг совокупного веса. До 3-х килограмм микробных тел находится только в кишечнике. Остальная их часть находится в мочеполовых путях, на коже и других полостях человеческого тела. Микробы заполняют организм новорожденного уже с первых минут его жизни и окончательно формируют состав кишечной микрофлоры к 10-13 годам.

В кишечнике обитают стрептококки, лактобактерии, бифидобактерии, энтеробактерии, грибы, кишечные вирусы, непатогенные простейшие. Лактобактерии и бифидобактерии составляют 60% кишечной флоры. Состав этой группы всегда постоянный, они самые многочисленные и осуществляющие основные функции.

Бифидобактерии

Значение бактерий этого вида огромно.

  • Благодаря им вырабатываются ацетат и молочная кислота. Закисляя среду обитания, они подавляют рост патогенных бактерий, вызывающих гниение и брожение.
  • Благодаря бифидобактериям снижается риск развития аллергии к пищевым продуктам у малышей.
  • Они обеспечивают антиоксидантный и противоопухолевый эффект.
  • Бифидобактерии принимают участие в синтезе витамина С.
  • Бифидо- и лактобактерии принимают участие в процессах по усвоению витамина Д, кальция и железа.

Рис. 1. На фото бифидобактерии. Компьютерная визуализация.

Кишечная палочка

Значение бактерий этого вида для человека большое.

  • Особое значение уделяется представителю этого рода Escherichia coli M17. Она способна вырабатывать вещество коцилин, которое угнетает рост целого ряда болезнетворных микробов.
  • При участии кишечной палочки синтезируются витамины К, группы В (В1, В2, В5, В6, В7, В9 и В12), фолиевая и никотиновая кислоты.

Рис. 2. На фото кишечная палочка (трехмерное компьютерное изображение).

  • При участии бифидо-, лакто-, и энтеробактерий синтезируются витамины К, С, группы В (В1, В2, В5, В6, В7, В9 и В12), фолиевая и никотиновая кислоты.
  • Благодаря микрофлоре кишечника расщепляются непереваренные компоненты пищи из верхних отделов кишечника – крахмал, целлюлоза, белковые и жировые фракции.
  • Кишечная микрофлора поддерживает водно-солевой обмен и ионный гомеостаз.
  • Благодаря секреции особых веществ микрофлора кишечника подавляет рост патогенных бактерий, вызывающих гниение и брожение.
  • Бифидо-, лакто-, и энтеробактерии принимает участие в детоксикации веществ, попадающих извне и образующихся внутри самого организма.
  • Кишечная микрофлора играет большую роль в восстановлении местного иммунитета. Благодаря ей увеличивается количество лимфоцитов, активность фагоцитов и выработка иммуноглобулина А.
  • Благодаря кишечной микрофлоре стимулируется развитие лимфоидного аппарата.
  • Повышается устойчивость эпителия кишечника к канцерогенам.
  • Микрофлора защищают слизистую стенку кишечника и обеспечивает энергией кишечный эпителий.
  • Они регулируют перистальтику кишечника.
  • Кишечная флора приобретает навыки по захвату и выводу вирусов из организма хозяина, с которым долгие годы она находилась в симбиозе.
  • Велико значение бактерий в поддержке теплового баланса организма. Кишечная микрофлора питается за счет веществ, непереваренных ферментативной системой, которые поступают из верхних отделов желудочно-кишечного тракта. В результате сложных биохимических реакций вырабатывается огромное количество тепловой энергии. Тепло с током крови разносится по всему организму и поступает во все внутренние органы. Вот почему при голодании человек всегда мерзнет.
  • Кишечная микрофлора регулирует обратное всасывание компонентов желчных кислот (холестерина), гормонов и др.

Рис. 3. На фото полезные бактерии — лактобактерии (трехмерное компьютерное изображение).

Мир “невидимок” вокруг нас

Микроорганизмы являются важным звеном в круговороте веществ в природе, разлагают растительные и животные остатки, очищают загрязненные органикой водоемы. Без них не могла бы существовать жизнь на земле.

Они распространены везде: в почве, воде, воздухе, организмах животных и растений, откуда они попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу, в рот, кишечник [3]. Как и всякие живые существа, микроорганизмы питаются, и размножаются.

У них нет специальных органов пищеварения.

Пита-тельные вещества проникают в микроорганизмы через оболочку клетки. Поэтому для развития микроорганизмов хорошей питательной средой являются продукты, содержащие много воды: молоко, бульоны, мясо, рыба и т. д.

Для размножения микробов, кроме питательной среды, необходима благоприятная температура (37—40°). При наличии питательной среды и соответствующей температуры микробы могут очень быстро размножаться путем деления или почкования (дрожжи).

Примерно через полчаса количество микробов удваивается, через час увеличивается в 4 раза, через два часа — в 16 раз и т.д.

Для собственных микроорганизмов наш человеческий организм является обычным родным “при-ютом” с самой нормальной для них средой обитания, поэтому “наши” микробы для нас – это совершенно не чужеродная форма жизни, так в организме одного взрослого человека проживает до 100 триллионов одноклеточных существ.

Факт, что мы состоим преимущественно из разных бактерий, может вызвать тревогу, однако, большинство бактерий действуют нам на благо, и без них мы просто не выжили бы.

Это бактериально-человеческое взаимодействие по большей части является симбиотическим (взаимовыгодным).

Обратите внимание

В обмен на продовольствие и питание, бактерии помогают нам с пищеварением, образованием витаминов итспособствуют укреплению нашей иммунной системы. Кроме того, они защищают нас от патогенных инфекции.

Тысячелетиями человек использовал молочные бактерии для создания многих молочных продуктов. Человек размножает некоторые виды бактерий, потому что нуждается в них, и использует.

Благодаря деятельности микроорганизмов квасится капуста, маринуются овощи, готовится тесто, простокваша, кефир, сыр, масло. Бактерии необходимы в процессе брожения при производстве творога, уксуса, вина. Если в молоко добавить разные бактерии получатся, сыр, простокваша, кефир, йогурт, творог.

Бифидобактерии, лактобактерии и кишечные палочки – первые жители нашего кишечника, и начинают его заселять сразу после рождения ребенка. Полезные микробы участвуют в пищеварении, помогают вырабатывать и усваивать витамины группы В, защищают от аллергии, поднимают иммунитет и устойчивость к инфекциям.

А еще они защищают человека от его врагов – вредных микробов. Как только по какой-нибудь причине снижается количество полезных микробов (например, приём антибиотиков), сразу «власть» переходит к вредным микробам, и в кишечнике развивается дисбактериоз.

Самый простой и приятный способ борьбы с дисбактериозом – это принимать кисломолочные продукты, содержащие жи-вые бифидо- и лактобактерии. К таким продуктам относятся: кефир, йогурт, ацидофилин и другие.

Без молочнокислых бактерий не было бы и силоса, идущего на корм скоту.

Известно, что если долго хранить вино, оно постепенно превращается в уксус. Это превращение вызывают попавшие в вино уксуснокислые бактерии. С их помощью получают уксус.

Токсичные вещества, содержащиеся в отходах, при этом обезвреживаются, вдобавок вырабатывается немалое количество топлива. Точно так же бактерии очищают сточные воды, а некоторые участвуют в образовании полезных ископаемых.

Почвенные бактерии превращают перегной в минеральные вещества, которые поглощают корни растений.

Всем живым организмам, чтобы создавать белки, необходим азот. Нас окружают настоящие океаны атмосферного азота. Но ни растения, ни животные, ни грибы усваивать азот прямо из воздуха не способны. Зато это умеют делать особые азотфиксирующие бактерии.

Роль бактерий в природе и жизни человека

Некоторые растения (бобовые, облепиха) на своих корнях образуют специальные «квартиры» (клубеньки) для таких бактерий. Поэтому люцерну, горох, люпин и другие бобовые часто высаживают на бедных или истощенных почвах, чтобы их бактерии «подкормили» почву азотом.

Важно

Различные бактерии помогают человеку изготавливать шелк, производить кофе, табак. Оказывается, если ввести в организм бактерии ген какого-либо нужного человеку белка – например, ген инсулина.

Тогда бактерия начнет его вырабатывать.

Этим занимается наука генная инженерия.

После долгого и трудного поиска ученым удалось наладить бактериальное «производство» этого вещества (инсулина), жизненно необходимого больным диабетом.

Теперь перейдем к «одноклеточным врагам» человека.

Их главное оружие против более развитых существ – это токсины (яды). С помощью подобных веществ они отравляют клетки организмов, на которых паразитируют, а иногда они встраиваются в клетки человека, и уничтожают их.

В результате их жизнедеятельности возникают эпидемии заразных заболеваний человека и животных (чума, холера, оспа и др.) от которых ежегодно в странах Америки и Англии умирают сотни тысяч людей. Болезнетворные бактерии подстерегают человека повсюду.

Для жизнедеятельности микроорганизмов хорошей средой является налет на зубах, остатки пищи между ними. Обильное развитие микробов во рту ведет к быстрому размножению пищевых остатков, при этом накапливаются химические продукты этого распада, которые разрушают эмаль зубов, и приводят к развитию кариеса. Поэтому так важно систематически чистить зубы, полоскать рот после каждого приема пищи.

Роль бактерий в жизни человека и природе

Но самое большое количество микроорганизмов обитает в толстом кишечнике. Поэтому надо обязательно соблюдать правила личной гигиены, мыть руки перед едой и после прогулки, а также после посещения туалета.

Теперь я точно могу утверждать, что микроорганизмы – живые «невидимки», которые постоянно сожительствуют с нами, причем некоторые составляют полезную микрофлору, и нужны нам для нормальной жизнедеятельности, a некоторые просто паразитируют.

Живя в организме человека, микроорганизмы должны беречь своего хозяина, а не вредить ему, а чтоб это было именно так, необходимо соблюдать правила личной гигиены.

Что было сначала

Если верить официальной версии истории, бактерии появились на Земле несколько миллиардов лет назад, а потом еще около миллиарда лет никто не мешал им наслаждаться жизнью в гордом одиночестве. В сравнении с историей человечества, насчитывающей какие-то сотни тысяч лет, это громадный срок. За это время микроорганизмы научились приспосабливаться к окружающей среде, меняя свое строение, и менять окружающую среду, приспосабливая ее для своих нужд.

Живучесть бактерий несопоставима, пожалуй, ни с одним живым организмом на Земле. Они обитают:

  • в океанских глубинах под чудовищным давлением;
  • в условиях арктического холода, причем сохраняют способность существовать после размораживания;
  • в горячих источниках при температурах в сотню градусов (и даже больше!);
  • в желудке человека, сопротивляясь действию соляной кислоты;
  • в жерлах подводных вулканов, где сходятся одновременно три (минимум) агрессивных фактора – температура, давление, ядовитые газы;
  • в верхних разреженных слоях атмосферы, где уже ближе к космическому холоду, чем к теплой земле;
  • глубоко под землей они выживают, закусывая соединениями серы и запивая свой обед нефтью и т. д.

Словом, нет такого уголка на нашей планете и в нашем теле, где не водились бы бактерии. Существует теория, что жизнь появилась на Земле вместе с бактериями, прибывшими к нам внутри какого-то судьбоносного метеорита. Это означает, что микроорганизмы умудрились выжить в абсолютном вакууме и космическом холоде!

И не просто выжили, а сохранили способность к размножению, населили всю планету, подготовили почву для появления грибов и водорослей, что привело к увеличению разнообразия жизни в природе и, как результат, к возникновению человечества! И это только начало ответа на вопрос о том, каково значение бактерий в природе и в жизни человека. Если совсем коротко – без них не было бы и нас.

Роль бактерий в природе и жизни человека

Живая природа — результат первичной деятельности бактерий. Круговорот веществ невозможен без их наличия. Под воздействием их жизнедеятельности органические вещества (растительные, мышечные и костные ткани) распадаются на неорганические (минералы, микро- и макроэлементы). Они, в свою очередь, необходимы для роста продуцентов (растений), которые служат пищей для травоядных, а те — для хищников. Все вместе они служат продуктами питания для бактерий в процессе разложения.

Роль бактерий в природе и жизни человека

Кроме того, ряд бактерий можно использовать для очищения сточных вод. Они позволяют удалять из неё органические отходы, преобразуя их в неорганические. Царство бактерий в природе наиболее яркое и контрастное: от крайне вредных до необходимых.

Аммонифицирующие микробы (вызывающие гниение) с помощью ряда имеющихся у них ферментов способны разлагать останки погибших животных и растений. При разложении белков выделяются азот и аммиак.

Уробактерии разлагают мочевину, которую человек и все животные планеты выделяют ежесуточно. Ее количество огромно и достигает 50 млн. тонн в год.

Определенный вид бактерий участвует в окислении аммиака. Этот процесс называется нитрофикацией.

Денитрифицирующие микробы возвращают молекулярный кислород из почвы в атмосферу.

Рис. 4. На фото полезные бактерии — аммонифицирующие микробы. Они подвергают останки погибших животных и растений разложению.

Значение бактерий в жизнедеятельности человека, животных, растений, грибов и бактерий огромно. Как известно, для нормального их существования необходим азот. Но усваивать азот в газообразном состоянии бактерии не могут. Оказывается, связывать азот и образовывать аммиак умеют сине-зеленые водоросли (Цианобактерии), свободноживущие азотофиксаторы и особые клубеньковые бактерии. Все эти полезные бактерии производят до 90% связанного азота и вовлекают до 180 млн. т. азота в азотный фонд почвы.

Клубеньковые бактерии прекрасно сожительствуют с бобовыми растениями и облепихой.

Такие растения, как люцерна, горох, люпин и другие бобовые имеют на своих корнях так называемые «квартиры» для клубеньковых бактерий. Эти растения высаживаются на истощенные почвы для обогащения их азотом.

Рис. 5. На фото клубеньковые бактерии на поверхности корневого волоска бобового растения.

Рис. 6. Фото корня бобового растения.

Рис. 7. На фото полезные бактерии — цианобактерии.

Углерод является важнейшим клеточным веществом животного и растительного мира, а так же мира растений. Он составляет 50% сухого остатка вещества клетки.

Много углерода содержится в клетчатке, которой питаются животные. В их желудке клетчатка под действием микробов разлагается и далее, в виде навоза, попадает наружу.

Разлагают клетчатку целлюлозные бактерии. В результате их работы почва обогащается гумусом, что значительно повышает ее плодородие, а углекислота возвращается в атмосферу.

Рис. 8. Зеленым цветом окрашены внутриклеточные симбионты, желтым – масса перерабатываемой древесины.

Бактерии, принимающие активное участие в минерализации органических соединений, считаются чистильщиками (санитарами) планеты Земля. С их помощью органические вещества погибших растений и животных превращаются в перегной, который почвенные микроорганизмы превращают в минеральные соли, так необходимые для построения корневой, стеблевой и листовой систем растений.

Рис. 11. Минерализация органических веществ, поступающих в водоем, происходит в результате биохимического окисления.

Клетки растительных организмов связываются друг с другом (цементируются) специальным веществом, которое называется пектин. Некоторые виды маслянокислых бактерий обладают способностью сбраживать это вещество, которое при нагревании превращая в студенистую массу (пектис). Эта особенность используется при замачивании растений, содержащих много волокон (лен, конопля).

Рис. 12. Существует несколько способов получения тресты. Самым распространённым является биологический способ, при котором связь волокнистой части с окружающими тканями разрушается под влиянием микроорганизмов. Процесс брожения пектиновых веществ лубяных растений называется мочкой, а вымоченная солома — трестой.

Маслянокислые микробы находятся повсюду. Насчитывается более 25-и видов этих микробов. Они принимают участие в процессе разложения белков, жиров и углеводов.

Маслянокислое брожение вызывают анаэробные спорообразующие бактерии, относящиеся к роду клостридиум. Они способны сбраживать различные сахара, спирты, органические кислоты, крахмал, клетчатку.

Рис. 16. На фото маслянокислые микроорганизмы (компьютерная визуализация).

Роль бактерий в природе и жизни человека

Изучение жизнедеятельности микробов позволило ученым применять некоторые бактерии для синтеза антибактериальных препаратов, витаминов, гормонов и ферментов.

Они помогают бороться со многими инфекционными и вирусными заболеваниями. Чаще всего антибиотики продуцируют актиномицеты, реже – немицеллярные бактерии. Пенициллин, полученный из плесневых грибов, разрушает клеточную оболочку бактерий. Стрептомицеты продуцируют стрептомицин, который инактивирует рибосомы микробных клеток.

Сенные палочки или Bacillus subtilis закисляют среду обитания. Они угнетают рост гнилостных и условно патогенных микроорганизмов за счет образования целого ряда веществ антимикробной направленности. Сенная палочка продуцирует ферменты, разрушающие вещества, которые образуются в результате гнилостного распада тканей. Они участвуют в синтезе аминокислот, витаминов и иммуноактивных соединений.

Используя технологию генной инженерии, сегодня ученые научились использовать кишечную палочку для производства инсулина и интерферона.

Ряд бактерий предполагается использовать для получения специального белка, который можно будет добавлять в корм скоту и в пищу человеку.

Рис. 28. На фото споры сенной палочки или Bacillus subtilis (окрашены в синий цвет).

Рис. 29. Биоспорин-Биофарма — отечественный препарат, содержащий апатогенные бактерии рода Bacillus.

Сегодня широко используется методика применения фитобактерий для производства безопасных гербицидов. Токсины Bacillus thuringiensis выделяют опасные для насекомых Cry-токсины, что позволяет использовать эту особенность микроорганизмов в борьбе с вредителями растений.

Протеазы или протеолитические ферменты расщепляют пептидные связи между аминокислотами, из которых состоят белки. Амилаза расщепляет крахмал. Сенная палочка (B. subtilis) продуцирует протеазы и амилазы. Бактериальные амилазы используются при производстве стирального порошка.

Рис. 30. Изучение жизнедеятельности микробов позволяет ученым применять некоторые их свойства для блага человека.

Роль бактерий в природе и жизни человека

Значение бактерий в жизни человека огромно. Полезные бактерии являются постоянными спутниками человека много тысячелетий. Задача человечества — не нарушить это тонкое равновесие, которое сложилось между микроорганизмами, живущими внутри нас и в окружающей среде. Роль бактерий в жизни человека огромна.

Бактерии играют важную роль на Земле. Они принимают самое активное участие в круговороте веществ в природе. Все органические соединения и значительная часть неорганических подвергаются с помощью бактерий существенным изменениям.

Эта их роль в природе по переработке любых органических веществ в органические имеет глобальное значение.

Появившись на Земле раньше всех организмов (более 3,5 млрд лет назад), они создали живую оболочку Земли и продолжают активно перерабатывать живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты своего обмена в круговорот веществ. Круговорот веществ в природе является основой существования жизни на Земле.

Обратите внимание

Распад всех растительных и животных остатков и образование перегноя и гумуса производится в основном бактериями. Бактерии — мощный биотический фактор в природе.

Огромное значение имеет почвообразовательная работа бактерий. Первая почва на нашей планете была создана бактериями. Однако и в наше время состояние и качество почвы зависит от функционирования почвенных бактерий. Особенно важны для плодородия почвы так называемые азотфиксирующие клубеньковые бактерии-симбионты бобовых растений. Они насыщают почву ценными азотными соединениями.

Бактерии выполняют функцию санитаров. Они очищают грязные сточные воды, расщепляя органические вещества и превращая их в безвредные неорганические. Это свойство бактерий широко используется в работе очистных сооружений.

Во многих случаях бактерии могут быть и вредны для человека. Так, сапрофитные бактерии портят пищевые продукты. Чтобы уберечь продукты от порчи, их подвергают специальной обработке (кипячение, стерилизация, замораживание, высушивание, химическая очистка и т. д.). Если этого не делать, могут произойти пищевые отравления.

Ботулинические бациллы вызывают опасное пищевое отравление — ботулизм, часто приводящее к смерти человека. Бактерия, вызывающая ботулизм, попадает с плохо промытыми продуктами в консервы и активно развивается в бескислородных условиях при обилии белка. В результате ее жизнедеятельности в мясных или грибных консервах накапливается страшный яд ботулин.

Среди бактерий имеется много болезнетворных (патогенных) видов, вызывающих заболевания у людей, животных или растений. Тяжелое заболевание брюшной тиф вызывает бактерия сальмонелла, дизентерию — бактерия шигелла.

Болезнетворные бактерии разносятся по воздуху с капельками слюны больного человека при чихании, кашле и даже при обычном разговоре (дифтерия, коклюш). Некоторые болезнетворные бактерии очень устойчивы к высыханию и долго сохраняются в пыли (туберкулезная палочка).

В пыли и почве живут бактерии рода клостридиум — возбудители газовой гангрены и столбняка. Некоторые бактериальные заболевания передаются при физическом контакте с больным человеком (венерические болезни, проказа). Часто болезнетворные бактерии передаются человеку с помощью так называемых переносчиков.

Тема:

Роль бактерий в природе и жизни человека

Польза бактерий Вред бактерий
Круговорот веществ в природе Порча пищевых продуктов
Плодородие почвы (перегной) Болезни человека, животных и растений
Образование угля, нефти, торфа Разрушение бумаги и др. материалов
Азотфиксация (бобовые растения) Коррозия металлов
Помогают переваривать пищу (кишечник)
Обезвреживают токсичные вещества (кишечник)
Обеспечивают иммунитет (кишечник)
Не дают размножаться гнилостным бактериям (кишечник)
Производство пищевых продуктов
Производство антибиотиков
Производство красок и текстиля
Очистка сточных вод

I. Бактерии – самые первые живые обитатели планеты Земля. Они появились более 3,5 млрд лет назад. (СЛАЙД 2) На древность их происхождения указывает отсутствие в бактериальной клетке оформленного ядра и большинства органоидов, характерных для клеток более высокоорганизованных существ – растений и животных.

С тех давних времен и до сегодняшнего дня бактерии обеспечивают самый важный процесс, благодаря которому существует жизнь на Земле – круговорот веществ в природе.

Бактерии активно перерабатывают живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты своего обмена в круговорот веществ. (СЛАЙД 3)

II.

Бактерии совместно с грибами и другими микроорганизмами образуют перегной и гумус, то есть создают плодородную почву. Первая почва на нашей планете была создана бактериями. В 1 г почвы содержится от 500 миллионов (в неплодородных, песчаных почвах) до 2-х и более миллиардов (в чернозёмах) бактерий.

Бактерии составляют 3% от сухой массы почвы.

Кроме того бактерии участвуют в образовании каменного угля, нефти и торфа.

III. Известно, что некоторые бактерии помогают растениям. Оказывается растениям очень нужен азот, который содержится в почве. Однако большинство почвенных соединений азота растениям не доступно, они не могут их усвоить.

Бактерии способны проникать в корни бобовых растений, активно размножаться внутри корня и превращать атмосферный азот в доступную для этих растений форму. На корнях в местах их поражения бактериями образуются клубеньки – это разросшиеся клетки корня. Отсюда название бактерий – клубеньковые азотфиксирующие.

(СЛАЙД 4) Такое совместное взаимовыгодное сожительство организмов – бактерий и растений – называется симбиоз.

  • Симбиоз – (от греч. сим- совместно, биос – жизнь) – совместное взаимовыгодное сосуществование двух разных видов организмов.

IV. Во многих случаях бактерии могут быть и вредны. Так, сапротрофные бактерии портят пищевые продукты. Чтобы уберечь продукты от порчи, их подвергают специальной обработке (кипячение, стерилизация, замораживание, высушивание, химическая очистка и т. д.). Если этого не делать, могут произойти пищевые отравления. (СЛАЙД 5)

Запишем эту роль бактерий в соответствующую колонку.

V. Среди бактерий имеется много болезнетворных (патогенных) видов, вызывающих заболевания у людей, животных или растений (СЛАЙД 6). Тяжелое заболевание брюшной тиф вызывает бактерия сальмонелла, дизентерию – бактерия шигелла. Болезнетворные бактерии разносятся по воздуху с капельками слюны больного человека при чихании, кашле и даже при обычном разговоре (дифтерия, коклюш). Некоторые болезнетворные бактерии очень устойчивы к высыханию и долго сохраняются в пыли (туберкулезная палочка). В пыли и почве живут бактерии рода клостридиум – возбудители газовой гангрены и столбняка. Некоторые бактериальные заболевания передаются при физическом контакте с больным человеком (венерические болезни, проказа). Часто болезнетворные бактерии передаются человеку с помощью так называемых переносчиков. Например, мухи, ползая по нечистотам, собирают на своих лапках тысячи болезнетворных бактерий, а затем оставляют их на продуктах, потребляемых человеком.

Бактерии поражают животных, вызывая чумку, бруцеллез и др. Растения болеют такими бактериальными заболеваниями как бактериоз, ожог коры и др.

VI. Однако многие бактерии в организме человека приносят не вред, а напротив – пользу.
Совокупность бактерий в теле человека, которые не наносят организму вреда называется нормальной микрофлорой организма.

В ротовой полости – основная масса бактерий в зубном налете (в 1г – примерно 250млн.) Это стрептококки, лактобациллы, коринебактерии, актиномицеты и др. (СЛАЙД 7)

В пищеварительном тракте (толстый кишечник) – симбиотические бактерии – бифидобактерии, лактобактерии и др. – помогают переваривать пищу, обезвреживают токсичные вещества, обеспечивают иммунитет, не дают размножаться вредным гнилостным бактериям.

Совет

На кожных покровах – бактерии составляют нормальную микрофлору кожи.

Запишем эти функции бактерий в соответствующую колонку.

VII. Интересно, что человек сумел приручить не только полезных животных. Но и такие мельчайшие организмы, как бактерии. Оказывается бактерии находят применение в различной производственной деятельности человека.

(СЛАЙД 8)

  • Знаете ли вы где и как применяются бактерии?

В пищевой промышленности для производства сыров и кисломолочных продуктов: йогуртов, кефиров, простокваши и т.д. Бактерии нужны для получения кондитерских изделий, напитков и снятия оболочек с зерен кофе и какао, получения квашенных продуктов.

Бактерии уксусно-кислого брожения используются в производстве винного уксуса.

В фармоцевтике бактерии используют для производства антибиотиков, в частности стрептомицина (бактериями рода Streptomyces), эритромицина, нистатина

Бактерии применяются в промышленном производстве красок, пластмасс, кожи и текстиля.

Бактерии незаменимы для переработки отходов, например сточных вод, в менее опасные или даже полезные продукты. Сточные воды – одна из острых проблем современного человечества.

Их полная минерализация требует огромных количеств кислорода, а в обычных водоемах, куда принято сбрасывать эти отходы, его для их обезвреживания уже не хватает.

Решение заключается в дополнительной аэрации стоков в специальных бассейнах (аэротенках): в результате бактериям-минерализаторам хватает кислорода для полного разложения органики, и одним из конечных продуктов процесса в наиболее благоприятных случаях становится питьевая вода.

Запишем эти функции бактерий в соответствующую колонку.

VIII. Нельзя забывать и о разрушительной роли бактерий. К примеру, бактерии вызывают разрушение бумаги, каррозию и последующее разрушение металлов. Особенно большой проблемой это становится для археологов и исследователей древностей.

Запишем эту роль бактерий в соответствующие графы таблицы.

Мы завершили рассмотрение роли бактерий в природе и жизни человека. Однако функции, выполняемые бактериями были рассмотрены только поверхностно. Воспользуйтесь ресурсами Интернета чтобы узнать подробнее, к примеру, как бактерии участвуют в производстве кофе, как удаётся защитить от бактерий древние пергаменты, каким образом создаются антибиотики и как они работают и многое другое.

Поделитесь с Вашими друзьями:

… и чем дышать

Первые запасы кислорода на нашей планете появились тоже благодаря бактериям. Это звучит достаточно странно, но кислород – всего лишь побочный продукт питания фотосинтезирующих микроорганизмов (фототрофов), так сказать, отходы жизнедеятельности.

Животные и человек тоже играют свою роль в поддержании баланса атмосферы. Для процесса фотосинтеза необходим углекислый газ, а он как раз и выделяется при дыхании и в процессе горения (вспомним наши заводы, фабрики и автомобили). Снова замыкается круг и налицо явные плюсы существования уравновешенной системы.

Еще один, не менее необходимый элемент – азот. Он в обязательном порядке входит в состав белков и нуклеиновых кислот, то есть составляет основу белковой жизни. Животные и человек получают этот элемент из пищи, богатой белком. Она может быть растительного или животного происхождения. Животные берут белок из растений, а как он образуется в самих растениях?

Полезные бактерии

Здесь есть небольшая проблема. Азота в атмосфере нашей планеты достаточно много (78% от общего объема), но усваивать его из воздуха самостоятельно растения не умеют. В почве тоже есть азот, но совсем немного и зачастую в таких соединениях, которые не годятся в пищу растениям. На помощь, как обычно, приходят наши маленькие друзья. Есть особая порода бактерий (азотфиксирующие), превращающих соединения азота в нитраты, доступные для растений.

Азотфиксирующие клубеньковые бактерии

Роль азотфиксирующих бактерий в природе заключается в помощи растениям

Итак, почва готова, атмосфера создана, база для белковой жизни есть. После подготовительной работы, проведенной бактериями, появляются грибы, водоросли и простейшие, увеличивая разнообразие жизни и приближая наше появление на Земле.

Основа жизни

В структуре бактериальной клетки есть рибосомы (рибонуклепротеиновые частицы). Именно они отвечают за синтез белка. Таких мелких кусочков в клетке может быть до 90 тысяч! Это показывает, насколько важны природе рибосомы. В чем же их важность?

Роль рибосом – синтез белка из аминокислот. Последовательность процесса записана в генетической информации РНК (не ДНК!). А подвох вот в чем – ДНК не может сама себя размножить, ей нужен катализатор (спусковой механизм), которым выступает белок. А белок, в свою очередь, не может образоваться без ДНК. Возникает парадокс курицы и яйца.

Оказалось, со всем этим преспокойно справляется РНК (рибонуклеиновая кислота), составляющая основу рибосом. Она передает информацию, работает катализатором и транспортирует аминокислоты, выдавая на выходе тот самый ценный белок, основу нашей жизни.

Прокариотическая рибосома

Рибосома бактериальной клетки

Эти выводы легли в основу теории о жизни «до ДНК». Кто знает, может через какое-то время ученым придется пересмотреть теорию возникновения жизни на Земле?

Человек бактерия = симбиотическая система

Человек не сможет выжить без своих бактерий, как и бактерии без человека. Эта симбиотическая система формировалась на протяжении огромного количества времени, и до наших дней дошел усовершенствованный и основательно протестированный вариант.

Лакто- и бифидобактерии

Кстати, огромную роль в формировании и поддержании иммунной системы играют бактерии, обитающие в желудочно-кишечном тракте. Если относиться к ним с должным уважением и не травить вредной едой и токсинами, то результат не замедлит сказаться.

Вредные и полезные микробы в кишечнике

Роль полезных бактерий в иммунитете человека

Пищеварение в организме человека невозможно без бактерий, живущих в кишечнике (не путать с желудком). Эти микроорганизмы вырабатывают витамины и ферменты, без которых наш организм не сможет усвоить даже самую свежую и полезную еду. Как ни странно, но одной из таких бактерий является кишечная палочка, та самая, которая отвечает за многие опасные заболевания.

Не только кишечная палочка, но и многие другие бактерии, называемые условно-патогенными, существуют в организме человека, не причиняя вреда до определенного времени. Спусковым механизмом может стать снижение иммунитета (травмы, болезни), неправильный образ жизни, вредные привычки, стрессы.

Роль бактерий в превращении фосфора, железа и серы

В белках и липидах содержится большое количество фосфора, минерализация которого осуществляется Вас. megatherium (из рода гнилостных бактерий).

Железобактерии участвуют в процессах минерализации органических соединений, содержащих железо. В результате их деятельности в болотах и озерах образуется большое количество железной руды и железомарганцевых отложений.

Серобактерии живут в воде и почве. Их много в навозе. Они участвуют в процессе минерализации серосодержащих веществ органического происхождения. В процессе разложения органических серосодержащих веществ выделяется газ сероводород, который крайне ядовит для окружающей среды, в том числе для всего живого. Серобактерии в результате своей жизнедеятельности превращают этот газ в неактивное безвредное соединение.

Рис. 9. Несмотря на кажущуюся безжизненность, в реке Рио Тинто жизнь всё-таки есть. Это различные, окисляющие железо, бактерии и множество других их видов, которые можно встретить только в этом месте.

Рис. 10. Зелёные серобактерии в колонне Виноградского.

Не все так радужно

Теперь немного о минусах. Бактерии далеко не всегда бывают розовыми и пушистыми. Именно им мы обязаны многими болезнями, а до тех пор, пока не научились их обнаруживать и хоть как-то с ними бороться, то и страшнейшими эпидемиями, типа оспы, чумы или холеры.

В желудке у большей половины человечества живет не так давно открытая бактерия хеликобактер пилори. Ученым, доказавшим вину этой «преступницы» в заболеваниях кишечника (язва, гастрит), даже вручили Нобелевскую премию, настолько важным было это исследование.

Чем вирусы отличаются от бактерий

Все живые организмы, даже такие крохотные, как бактерии, состоят из клеток (пусть только из одной). Вирусы и бактериофаги (вирусы для бактерий) не вписываются в эту картину. Вирусы являются доклеточными организмами, т.е. в их строении нет цитоплазмы и других клеточных структур. Наука до сих пор не может решить, относятся они к живой природе или нет.

В настоящий момент известно около тысячи различных вирусов, паразитирующих на всем, что состоит из живых клеток. У человека вирусы вызывают свинку, корь, полиомиелит, грипп, ВИЧ-инфекцию, оспу, энцефалит, бешенство и т. д. Но это разнообразие имеет не только отрицательный момент. Вирусы избирательны, они будут терпеливо ждать подходящих для себя условий и искать нужную клетку. Атаке подвергается только ослабленный человек – чем не повод подумать о правильном образе жизни и поддержании иммунитета?

Получается, бактерии не только позаботились о создании жизни на нашей планете, они продолжают активно опекать человечество, заставляя заботиться о своем здоровье и поддерживать баланс в природе. Стремясь выжить сами, они помогают выживанию человечества. И даже когда люди надумают уйти в космос, бактерии последуют за ними.

svetlanaguz

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Роль бактерий в очистке воды

Бактерии, очищающие воду, стабилизируют уровень ее кислотности. С их помощью сокращаются донные отложения, улучшается здоровье рыб и растений, живущих в воде.

Недавно группой ученых из разных стран были обнаружены бактерии, которые разрушают детергенты, входящие в состав синтетических моющих средств и некоторые лекарственные препараты.

Рис. 13. Широко применяется деятельность ксенобактерий для очистки почв и водоемов, загрязненных нефтепродуктами.

Рис. 14. Пластиковые купола, очищающие воду. В них содержатся гетеротрофные бактерии, питаюшиеся углеродосодержащими материалами, и автотрофные бактерии, питаюшиеся аммиак- и азотсодержащие материалами. Система трубок поддерживает их жизнеобеспечение.

Использование бактерий в пищевой промышленности

Способность тионовых сероокисляющих бактерий используется для обогащения медных и урановых руд.

Рис. 15. На фото полезные бактерии — Тиобациллы и Acidithiobacillus ferrooxidans (электронная микрофотография). Они способны извлекать ионы меди для выщелачивания отходов, которые образуются при флотационном обогащении сульфидных руд.

Заражение организма

Роль бактерий в жизни человека огромна. Широко применяются в пищевой промышленности молочнокислые бактерии:

  • при производстве простокваши, сыров, сметаны и кефира;
  • при сквашивании капусты и засолке огурцов, принимают участие в мочении яблок и мариновании овощей;
  • они придают особый аромат винам;
  • вырабатывают молочную кислоту, сквашивающую молоко. Это свойство используется для производства простокваши и сметаны;
  • при приготовлении сыров и йогуртов в промышленных масштабах;
  • в процессе засаливания молочная кислота служит консервантом.

К молочнокислым бактериям относятся молочные стрептококки, сливочные стрептококки, палочки болгарская, ацидофильная, зерновая термофильная и огуречная. Бактерии рода стрептококков и лактобацилл придают продуктам более густую консистенцию. В результате их жизнедеятельности улучшается качество сыров. Именно они придают сыру определенный сырный аромат.

Рис. 18. На фото полезные бактерии — лактобактерии (розовый цвет), болгарская палочка и термофильный стрептококк.

Рис. 19. На фото полезные бактерии — кефирный (тибетский или молочный) гриб и молочнокислые палочки перед непосредственным внесением в молоко.

Рис. 20. Кисломолочная продукция.

Рис. 21. Термофильные стрептококки (Streptococcus thermophilus) применяются при приготовлении сыра моцарелла.

Рис. 22. Вариантов плесневого пенициллина множество. Бархатистая корочка, зеленоватые прожилки, неповторимый вкус и лекарственно-аммиачный аромат сыров уникален. Грибной вкус сыров зависит от места и длительности созревания.

Рис. 23. Бифилиз – биопрепарат для приема внутрь, содержащий массу живых бифидобактерий и лизоцим.

В пищевой промышленности используются преимущественно вид дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Они осуществляют спиртовое брожение, из-за чего широко применяются в хлебопекарном деле. Спирт при выпечке испаряется, а пузырьки углекислого газа формируют хлебный мякиш.

Дрожжи содержат до 65% белка, 10% которого составляют незаменимые аминокислоты, что позволяет их широко использовать в процессе обогащения пищи для человека белками и корма для животных. Кроме того дрожжи содержат много жиров и витаминов.

С 1910 года дрожжи стали добавлять в колбасы. Дрожжи вида Saccharomyces cerevisiae применяются для производства вин, пива и кваса.

Рис. 24. Чайный гриб – это дружеский симбиоз уксусной палочки и дрожжевых грибков. Он появился в наших краях еще в прошлом веке.

Рис. 25. Дрожжи сухие и мокрые широко используются в хлебопекарной промышленности.

Рис. 26. Вид клеток дрожжей Saccharomyces cerevisiae под микроскопом и Saccharomyces cerevisiae — «настоящие» винные дрожжи.

Человек за долгие годы научился использовать особенности жизнедеятельности микроорганизмов с пользой для себя. Применение микробов затронуло разные сферы:

  • медицину;
  • сельское хозяйство;
  • химическую промышленность;
  • кулинарию.

В сельском хозяйстве роль бактерий в жизни человека заключается в образовании перегноя и компостных масс, которыми удобряют сельскохозяйственные угодья. Микроорганизмы без вмешательства людей участвуют в этом процессе естественным путем. Но иногда человек искусственно создает наиболее благоприятные условия для их развития и жизнедеятельности. Это позволяет ускорить процесс гниения и разложения органических веществ.

Значение бактерий для человека в кулинарии сложно переоценить. Любая хозяйка знает, что дрожжевое тесто быстрее подходит при определенном тепловом режиме. В тепле бродильные бактерии активизируют процесс брожения. Это же происходит при изготовлении кефира, бражки, квашенной капусты, сыра, кваса. Все эти продукты и напитки — результат жизнедеятельности бактериальных форм жизни.

Образовании перегноя и компостных масс

Особым видом микроорганизмов являются невидимые грибы. Для своей жизнеспособности они селятся на субстрактах, которые содержат растительные вещества. Обширную группу составляют плесневые грибы, которые не только приводят к гниению плодов и порче продуктов, но и способны вызвать серьезные заболевания, вплоть до раковых опухолей.

Грибы, в которых отсутствует мицелий, – это дрожжи. Они издавна используются для брожения в хлебопекарной промышленности, в производстве пива и крепких алкогольных напитков.

Значение бактерий в природе и в жизни человека

Жизнедеятельность животных сопровождается выделением огромного количества навоза. Из него некоторые микроорганизмы могут производить метан («болотный газ»), который используется, как топливо и сырье в органическом синтезе.

Рис. 17. Газ метан как топливо для автомобилей.

Бактерии — великие преобразователи биомассы.

Мёртвые организмы как растительного, так и животного происхождения подвергаются усердной обработке бактериями, которые превращают мёртвые клетки организмов в почву и удобрения, таким образом поддерживая «круговорот биомассы» в природе.

Например, листва, которая опадает с деревьев осенью, подвергается воздействию бактерий и к следующей весне превращается в плодородный перегной. На этой плодородной почве и растёт то самое дерево, которое осенью сбросило листву.

Размножение микроорганизмов

Бактерии — поглотители азота. Только бактериям под силу ассимилировать азот, который затем поступает в качестве удобрения в почву. Специальные ферменты, содержащиеся в бактериях, помогают им «усваивать» атмосферный азот и смешивать его с другими минералами. Так происходит жизненно важный процесс для всех растений на Земле — фиксация азота.

Бактерии — поставщики кислорода и углекислого газа. Количество кислорода в атмосфере планеты — важнейший показатель, необходимый для существования всех живых существ. Бактерии постоянно пополняют атмосферу Земли кислородом, поэтому без бактерий мы с вами, скорее всего, давно бы задохнулись.

Бактерии — создатели полезных ископаемых. Многие полезные ископаемые создаются веками и тысячелетиями из биомассы при участии воздуха, воды, почв и бактерий. Поэтому роль бактерий как творцов полезных ископаемых также очень велика.

Бактерии — шеф-повара молочных продуктов. Молочнокислые бактерии необходимы для свёртывания молока, из которого люди делают кефир, сыр и йогурт. Без молочнокислых бактерий мы бы никогда не смогли получить все эти замечательные продукты.

Бактерии — помощники фермера. Специальные бактерии помогают в сельском хозяйстве бороться с насекомыми-вредителями и сорняками. Для повышения урожайности человек использует также специальные бактериальные удобрения.

Бактерии — не только друзья и помощники. Многие бактерии переносят опасные заболевания, такие как холера, туберкулёз или сифилис. В мире существует даже специальное бактериологическое оружие массового поражения, способное вызвать эпидемию.

Изучение бактерий на уроке биологии

Как видим, роль бактерий в природе многогранна и не всегда положительна. Однако без этих невидимых и простых организмов жизнь на нашей планете просто невозможна.

Сегодня 26 марта 2019 года. А вы знаете, какой сегодня праздник?

Бактерии вида клубеньковые могут усваивать из воздуха азот и обогащать почву азотными веществами.  В целом бактерии разрушают сложные вещества трупов растений и животных, поглощают вредные выделения организмов и отбросы.

  Они играют роль санитаров, превращая листья кустарников и деревьев, надземные побеги многолетних и травянистые однолетние растения в перегной.

Говоря о почвообразовательной работе бактерий, то они создали на планете первую почву. И сегодня ее качество полностью зависит от этих организмов.

Положительное значение бактерий в жизни человека состоит в том, что они используются в пищевой промышленности. К примеру: человек широко использует молочнокислые бактерии, которые питаются сахаром в молоке и образовывают молочную кислоту. Она, в свою очередь, превращает молоко в простоквашу, а если это сливки, то в сметану.

В сельском хозяйстве также не обходится без бактерий. С их помощью происходит силосование кормов и квашение овощей. Бактериальная молочная кислота также предохраняет корма и овощи от разложения.

Роль бактерий в природе и жизни человека

Человек деятельность определенных бактерий использует в производстве лекарств, новых пищевых продуктов, органических веществ. Они могут вырабатывать сильные антибиотики, которые подавляют болезнетворные организмы.

Вот еще какое значение имеют бактерии в жизни человека – отрицательное. Многие их виды причиняют народному хозяйству вред, поселяясь на продуктах и портя их. Есть такие бактерии, которые могут испортить рыболовные сети, книги и редчайшие рукописи в книгохранилищах.

И для самого человека они также могут нанести вреда. Ботулинические бактерии вызывают опаснейшее пищевое отравление, приводящее к смерти – ботулизм. Бациллы накапливаются в грибных и мясных продуктах, выделяя яд ботулин.

Существуют еще такие виды болезнетворных бактерий – сальмонелла (вызывает брюшной тиф), шигелла (вызывает дизентерию),  туберкулезная палочка, клостридиум (вызывает столбняк и гангрену), стафилококки и стрептококки.

Важно

Надеемся, что доклад «Значение бактерий в жизни человека», помог Вам подготовиться к занятию. А дополнить сообщение «Значение бактерий в жизни» Вы можете через форму комментариев.

Роль бактерий в жизни человека: уксуснокислое окисление

Еще Пастер доказал, что в уксуснокислом окислении принимают участие особые микроорганизмы — уксусные палочки, которые широко встречаются в природе. Они поселяются на растения, проникают в созревшие овощи и фрукты. Их много в квашеных овощах и фруктах, вине, пиве и квасе.

Роль бактерий в природе и жизни человека

Способность уксусных палочек окислять этиловый спирт до уксусной кислоты используется сегодня для получения уксуса, применяемого в пищевых целях и при заготовке кормов для животных — силосовании (консервировании).

Рис. 27. Процесс силосования кормов. Силос — сочный корм, обладающий высокой кормовой ценностью.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Полезная еда
Adblock detector