Transcript Бактерии
Бактерии
История изучения
Впервые бактерий увидел в
оптический микроскоп и описал
голландский натуралист Антони ван
Левенгук в 1676 году. Как и всех
микроскопических существ он
назвал их «анималькули». Название
«бактерии» ввёл в употребление
Христиан Эренберг в 1828.
Луи Пастер в 1850-е положил начало
изучению физиологии и метаболизма
бактерий, а также открыл их
болезнетворные свойства.
Дальнейшее развитие медицинская
микробиология получила в трудах
Роберта Коха, которым были
сформулированы общие принципы
определения возбудителя болезни. В
1905 он был удостоен Нобелевской
премии за исследования
туберкулёза. Основы общей
микробиологии и изучения роли
бактерий в природе заложили М. В.
Бейеринк и С. Н. Виноградский.
Строение
Схема строения
грамположительной
бактерии:
A-пили,
B-рибосомы,
C-капсула,
D-слой пептидогликана,
E-жгутик,
F-цитозоль,
G-запасные вещества,
H-плазмида,
I-нуклеоид,
J-цитоплазматическая
мембрана
Строение
Подавляющее большинство бактерий одноклеточны. По форме клеток
они могут быть шаровидными (кокки), палочковидными, извитыми,
реже — звёздчатыми, тетраэдрическими, кубическими, C- или Oобразными. Формой определяются такие способности бактерий, как
прикрепление к поверхности, подвижность, поглощение питательных
веществ. Отмечено, например, что олиготрофы, то есть бактерии,
живущие при низком содержании питательных веществ в среде,
стремятся увеличить отношение поверхности к объёму, например, с
помошью образования выростов.
Из обязательных клеточных структур выделяют три:
нуклеоид
рибосомы
цитоплазматическая мембрана (ЦПМ)
С внешней стороны от ЦПМ находятся несколько слоёв, называемых
клеточной оболочкой, а также поверхностные структуры. ЦПМ и
цитоплазму объединяют вместе в понятие протопласт.
Строение
Прокариоты - это бактерии и цианобактерии (сине-зеленые
водоросли). Их тело состоит из одной или группы клеток. Для всех
прокариотических клеток, независимо от формы, размеров, функции
характерно:
Малые размеры (не более 10 мкм).
Отсутствие оформленного ядра.
Сохранение генетического материала в форме циклической молекулы
ДНК (нуклеоида) не отделенного от цитоплазмы мембраной.
Наличие коротких, внегеномных двойных цепей ДНК - плазмид
(длиной до 100000 пар нуклеотидов), которые реплицируются
самостоятельно и
передаются из клетки в клетку. Могут
включаться и выходить из состава генома.
Отсутствие внутренних мембран, кроме впячиваний плазмолеммы
(мезосомы, тилакоиды).
Локализация на клеточных складках ферментов, выполняющих
функции органоидов (синтез углеводов, липидов, фотосинтез).
Наличие мелких рибосом в цитоплазме.
Отсутствие фаго-, пиноцитоза и циклоза.
Размножение простым делением надвое или почкованием, иногда
встречается половой процесс (коньюгация).
Наличие в жесткой клеточной стенке муреина и часто слизистой
оболочки.
Основное отличие прокариотической клетки
от эукариотической
Основное отличие
прокариотической клетки от
эукариотической заключается в
том, что их ДНК не
организована в хромосомы и не
окружена ядерной оболочкой.
Эукариотические клетки
устроены намного сложнее. Их
ДНК, связянная с белком,
организована в хромосомы,
которые располагаются в
особом образовании, по сути
самом крупном органоиде
клетки - ядре. Кроме того,
внеядерное активное
содержимое такой клетки с
помощью эндоплазматической
сети разделено на отдельные
отсеки. ЭПС образована
простейшей мембраной.
Эукариотические клетки обычно
крупнее прокариотических.
Многоклеточность у бактерий
Одноклеточные формы способны
осуществлять все функции,
присущие организму, независимо от
соседних клеток. Многие
одноклеточные прокариоты склонны
к образованию клеточных агрегатов,
часто скреплённых выделяемой ими
слизью. Подобные явления наряду с
образованием одноклеточными
эубактериями морфологически и
функционально
дифференцированных клеток —
необходимые предпосылки для
возникновения у них истинной
многоклеточности.
Многоклеточный организм должен
отвечать следующим условиям:
1. его клетки должны быть
агрегированы
2. между клетками должно
осуществляться разделение функций
3. между агрегированными клетками
должны устанавливаться устойчивые
специфические контакты
Клеточная дифференциация — изменение набора
белков при неизменном генотипе.
Образование особо устойчивых форм
с замедленным метаболизмом,
служащих для сохранения в
неблагоприятных условиях и
распространения является наиболее
распространённым видом
дифференциации у бактерий.
Наиболее устойчивыми из них
являются эндоспоры, формируемые
представителями Bacillus,
Clostridium, Sporohalobacter,
Anaerobacter и Heliobacterium.
Образование этих структур
начинается как обычное деление и
на первых стадиях может быть
превращено в него некоторыми
антибиотиками. Эндоспоры многих
бактерий способны выдерживать 10минутное кипячение при 100 °C,
высушивание в течение 1000 лет и,
по некоторым данным, сохраняются
в почвах и горных породах в
жизнеспособном состоянии
миллионы лет.
Менее устойчивыми являются
экзоспоры, цисты, акинеты и
миксоспоры.
Экология
Многие бактерии вызывают
болезни человека, животных
и растений, другие играют
исключительно важную роль
в функционировании
биосферы, например, лишь
бактерии способны
ассимилировать азот
атмосферы. Бактерии
являются одними из
наиболее просто устроенных
живых организмов.
Полагают, что они — первые
организмы, появившиеся на
Земле.
Бактерии в повседневной
жизни
По данным южнокорейского Бюро защиты прав потребителей,
количество бактерий на ручках тележек крупных магазинов, достигает
1100 колоний на 10 см2. Второе место занимают компьютерные
«мышки» в Интернет-кафе (690 колоний на ту же площадь). Ручки
кабинок общественных уборных содержат лишь 340 колоний вредных
микроорганизмов.
Для того чтобы уберечься от всех видов микроорганизмов, которые
были обнаружены на предметах общественного пользования в ходе
исследования, достаточно регулярно мыть руки с мылом.