Одним із перших організмів, які еволюціонували на землі, був одноклітинний організм, схожий на сучасні бактерії. Потім протягом тисячоліть життя перетворилося на багато різних форм життя. Однак ми простежуємо своє походження до одноклітинного організму.
МЕТА НАВЧАННЯ
До кінця цього уроку ви повинні вміти:
- Назвіть, що таке бактерії
- Поясніть будову бактерій
- Поясніть класифікацію бактерій
- Поясніть розмноження бактерій
- Поясніть шкоду і користь бактерій
Бактерії відносяться до одноклітинних організмів, які відносяться до групи прокаріотів. Організми цієї групи (прокаріотичні) не мають справжнього ядра і не мають кількох органел.
Більшість бактерій шкідливі для людини. Однак деякі бактерії взаємодіють з людьми, і вони важливі для нашого виживання. Почнемо з вивчення будови бактерій.
На діаграмі нижче показано бактерії. Він показує свою структуру з різними частинами.
Будова бактерій - це проста конструкція тіла. Бактерії - це одноклітинні мікроорганізми, які не мають ядра та інших клітинних органел. Такі організми називаються прокаріотами. До бактеріальної клітини входять:
- капсула. Це шар у деяких бактерій, який знаходиться на зовнішній стороні клітинної стінки.
- Клітинна стінка. Це шар, що складається з полімеру пептидоглікану. Це надає бактеріям форму. Знаходиться поза плазматичної мембрани. Грампозитивні бактерії мають більш товсту клітинну стінку.
- Плазматична мембрана. Це знаходиться в клітинній стінці. Він виробляє енергію та транспортує хімічні речовини. Речовини можуть проходити через цю мембрану, оскільки вона є проникною.
- Цитоплазма. Це речовина, що знаходиться всередині плазматичної мембрани. Він містить генетичний матеріал і рибосоми.
- ДНК. Це носій генетичних інструкцій, які використовуються для функціонування та розвитку бактерії. Він знаходиться всередині цитоплазми.
- Рибосоми. Це місце, де утворюються білки. Це складні частинки, які складаються з гранул, багатих на РНК.
- Джгутик. Бактерії пересуваються за допомогою джгутиків. Вони використовуються для розповсюдження деяких бактерій. Деякі бактерії мають більше одного джгутика.
- Пілі. Це волоски, схожі на придатки, розташовані на зовнішній стороні клітини. Вони дозволяють бактерії прилипати до поверхонь і передавати генетичний матеріал іншим клітинам. Це сприяє поширенню захворювання серед людей.
Бактерії мають здатність виживати в надзвичайно важких умовах.
Іншою унікальною особливістю бактерій є їх клітинна стінка. Він складається з білка, відомого як пептидоглікан, і використовується для захисту. Цей білок міститься лише в клітинних стінках бактерій. Однак деякі бактерії не мають цієї клітинної стінки, а деякі мають третій шар захисту, відомий як капсула. На зовнішньому шарі бактерій прикріплюється один або кілька джгутиків. Джгутики використовуються для пересування. Деякі бактерії мають пілі замість джгутиків. Пілі допомагають деяким бактеріям, прикріплюючись до клітин хазяїна. Бактерії не мають багатьох клітинних органел, як клітини рослин або тварин, крім рибосом.
Рибосоми - це місця, де синтезуються білки. Окрім цієї ДНК, рибосоми мають додаткову кільцеву ДНК, відому як плазміда. Плазміди допомагають деяким штамам бактерій стати стійкими до антибіотиків.
КЛАСИФІКАЦІЯ БАКТЕРІЙ
Бактерії можна класифікувати на різні категорії на основі їхніх характеристик і особливостей. До основних основ класифікації бактерій відносяться:
- Форма
- Режим харчування
- Склад клітинної стінки
- Режим дихання
- Навколишнє середовище
КЛАСИФІКАЦІЯ БАКТЕРІЙ ЗА ФОРМОЮ
- Паличкоподібні. Їх називають паличкою. Кишкова паличка (E. coli) є прикладом цього типу бактерій.
- Спіраль. Їх називають спірилами. Spirillum volutans є прикладом цього типу бактерій.
- Сферичний. Їх називають кокками. Streptococcus pneumoniae є прикладом цього типу бактерій.
- У формі коми. Їх називають вібріонами. Прикладом цього типу бактерій є холерний вібріон .
КЛАСИФІКАЦІЯ БАКТЕРІЙ ЗА СПОСОБОМ ЖИВЛЕННЯ
- Автотрофні бактерії. Ці бактерії виробляють собі їжу. Вони можуть зробити це за допомогою фотосинтезу (з використанням вуглекислого газу, сонячного світла та води) або хемосинтезу (з використанням води, вуглекислого газу та хімічних речовин, таких як сірка, азот і аміак). Прикладом цього типу бактерій є ціанобактерії.
- Гетеротрофні бактерії. Ці бактерії отримують енергію, споживаючи органічний вуглець. Під цю категорію потрапляють всі хвороботворні бактерії.
КЛАСИФІКАЦІЯ БАКТЕРІЙ НА ОСНОВІ СКЛАДУ КЛІТИННОЇ СТІНКИ
- Пептидоглікан клітинної стінки. Це бактерії, клітинні стінки яких складаються з білка пептидоглікану. До цієї категорії належать грампозитивні бактерії.
- Ліпополісахарид клітинної стінки. Це бактерії, клітинна стінка яких складається з ліпополісахариду. До цієї категорії належать грамнегативні бактерії.
КЛАСИФІКАЦІЯ БАКТЕРІЙ ЗА СПОСОБОМ ДИХАННЯ
- Аеробні бактерії. Це бактерії, які дихають аеробно (їм потрібен кисень). Прикладом є мікобактерія.
- Анаеробні бактерії. Це бактерії, які дихають анаеробно (без кисню). Прикладом є актиноміцети.
КЛАСИФІКАЦІЯ БАКТЕРІЙ ЗА ОСНОВОЮ СЕРЕДОВИЩА
- Термофіли. Це бактерії, які виживають при надзвичайно високих температурах.
- Ацидофіли. Бактерії, які виживають у надзвичайно кислих умовах.
- Алкаліфіли. Бактерії, які виживають у надзвичайно лужних умовах.
- Галофіли. Бактерії, що знаходяться в солоному середовищі.
- Психрофіли. Бактерії, що зустрічаються при низьких температурах, наприклад, у льодовиках.
- Екстремофіли. Бактерії, здатні виживати в надзвичайно важких умовах.
РОЗМНОЖЕННЯ У БАКТЕРІЙ
Спосіб розмноження бактерій нестатевий. Він відомий як подвійний поділ . Одна бактерія ділиться на дві клітини, які називаються дочірніми . Ці клітини ідентичні одна одній, а також батьківській клітині. Реплікація ДНК у батьківській бактерії знаменує початок поділу. Згодом клітина подовжується і ділиться, утворюючи дві дочірні клітини.
Час і швидкість розмноження залежать від таких умов, як температура та наявність поживних речовин. За сприятливих умов E. coli виробляє приблизно 2 мільйони бактерій кожні сім годин.
Розмноження бактерій суто безстатеве, але в деяких рідкісних випадках воно є статевим. Генетична комбінація в бактеріях може відбуватися шляхом трансдукції, трансформації або кон'югації. У таких випадках бактерії можуть стати стійкими до антибіотиків. Це можливо завдяки варіаціям генетичного матеріалу, на відміну від нестатевого розмноження, коли той самий генетичний матеріал залишається в поколіннях.
КОРИСНІ БАКТЕРІЇ
Незважаючи на те, що більшість бактерій є шкідливими, деякі бактерії корисні для людини різними способами. Переваги бактерій включають:
- Ферментація харчових продуктів. Бактерії використовуються при ферментації харчових продуктів, наприклад, при виготовленні йогурту. Для бродіння використовуються палички і стрептококи.
- Допомога в травленні та підвищення імунної системи організму. Ці бактерії включають Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes і Firmicutes.
- Виробництво антибіотиків, які використовуються для лікування та профілактики інших бактеріальних інфекцій. Наприклад, ґрунтові бактерії.
- Фіксація азоту в рослинах. Азот є одним з основних елементів живлення рослин. Бактерії Rhizobium допомагають фіксувати азот у ґрунті для використання рослинами.
ШКІДЛИВІ БАКТЕРІЇ
Більшість бактерій є шкідливими та можуть викликати захворювання. Вони викликають багато інфекційних захворювань, таких як пневмонія, сифіліс, туберкульоз, карієс і дифтерія. Їх наслідки можна лікувати прийомом антибіотиків або призначених ліків. Проте профілактика ефективніша. Більшість цих бактерій можна знищити шляхом дезінфекції поверхонь або стерилізації інструментів. Цього можна досягти різними методами, такими як застосування тепла, ультрафіолетового випромінювання, дезінфікуючих засобів і пастеризації.
РЕЗЮМЕ
Ми цього навчилися;
- Бактерії відносяться до одноклітинних організмів, які відносяться до групи прокаріотів.
- Більшість бактерій шкідливі для людини, але інші мають взаємні стосунки з людьми.
- Бактерії - це одноклітинні мікроорганізми, які не мають ядра та інших клітинних органел.
- Бактерії мають здатність виживати в надзвичайно важких умовах.
- Бактерії можна класифікувати за формою, способом живлення, способом дихання, будовою клітинної стінки та навколишнім середовищем.
