Stor bakterie. Bakterie

Dværge og kæmper blandt bakterier

Bakterier er de mindste levende organismer og er den mest almindelige form for liv på Jorden. Almindelige bakterier er omkring 10 gange mindre end en menneskelig celle. Deres størrelse er omkring 0,5 mikron, og de kan kun ses med et mikroskop. Det viser sig dog, at bakteriernes verden også har sine dværge og kæmper. En af disse kæmper anses for at være bakterien Epulopiscium fishelsoni, hvis størrelse når en halv millimeter! Det vil sige, at den når størrelsen af ​​et sandkorn eller et saltkorn og kan ses med det blotte øje.

Ved hjælp af svovlperler fandt naturen frem til en fantastisk løsning på det kritiske størrelsesproblem: bakterier er hule. Indeni er der en enorm beholder, 50 gange større end cytoplasmaet, den levende del af cellen. Som skallen af ​​en appelsin omgiver cellulose den levende del af hulrummet.

Bakterier har taget bolig i verden på en række fantastiske måder. Af alle skabninger er de ofte glemte encellede de mest succesrige – og alligevel bruges de ofte af mennesker til at revurdere sig selv som evolutionens krone. Bakterierne lever i menneskelige nyresten og i tarmene på orme, i luften, i kogende gejsere og i Antarktis is. Nogle bringer lidelser som pest, kolera eller tuberkulose over hele verden, andre hjælper planter med at vokse eller mennesker med at fordøje, andre lever af olie, havene er forurenede, nogle er endda resistente over for stærk radioaktivitet.

Reproduktion af Epulopiscium

Forskning blev udført på Cornwall Academy for at bestemme årsagerne til så store størrelser. Det viste sig, at bakterien opbevarer 85.000 kopier af DNA. Til sammenligning indeholder humane celler kun 3 kopier. Dette søde væsen lever i fordøjelseskanalen hos den tropiske revfisk Acanthurus nigrofuscus (kirurgfisk).

Svovlperlen spiller en vigtig rolle i den naturlige cyklus af stof i Namibia, og denne rolle forårsagede formelt dens gigantisme. Den lever af svovlforbindelser, der er rigelige i det sediment, der er deres hjem. For at fordøje svovl er bakterier, ligesom dyremetabolisme, afhængige af ilt - de har akut brug for nitrater. Men dette findes ikke i den fjendtlige sovs, som Thiomargarita namibiensis lever i.

Dette dilemma knækkede ikke protozoen, men det gjorde den til en kæmpe: Hvert par måneder, når en storm rammer havet, trænger nitratrigt vand også kortvarigt ind med bakterier i dybet. Svovlperlen kan nu i sit hulrum gemme det dyrebare nitrat, som den bruger i overflod i en kort tid; hun styrer reservaterne, som en dykker, der tager trykluft med sig ned i dybet.

Almindelige typer bakterier er meget små og primitive, de har ingen organer og lever gennem deres membraner. Næringsstoffer fordeles jævnt i hele bakteriens krop, så de skal være små. I modsætning hertil kopierer Epulopiscium sit DNA mange gange, fordeler kopier jævnt langs skallen, og de får tilstrækkelig næring. Denne struktur giver den mulighed for øjeblikkeligt at reagere på ydre stimuli. Måden den deler sig på er også forskellig fra andre bakterier. Hvis almindelige bakterier blot deler sig i to, så vokser den to celler inde i sig selv, som efter dens død blot kommer ud.

Fordi den største bakterie på Jorden også kan opbevare svovl, kan den gå måneder uden mad – en fjerbeklædt namibisk perle – og så bare stoppe luften og vente på bedre tider. I dag ved vi, at den namibiske svovlperle ikke kun har mange nære slægtninge i andre havområder, men også spiller en vigtig økologisk rolle: disse bakterier kan forårsage dannelsen af ​​sten med højt fosforindhold. Dette reducerer mængden af ​​fosfat i havvandet, så det ikke længere er tilgængeligt som næringsstof for andre levende ting.

Namibisk svovlperle

Men selv denne langt fra lille bakterie kan ikke måle sig med den største bakterie i verden, som overvejes Thiomargarita namibiensis, ellers kendt som "Namibian svovlperle" er en gram-negativ marin bakterie opdaget i 1997. Ikke alene består den af ​​kun én celle, men den mangler også et støttende skelet, ligesom eukaryoter. Dimensionerne af Thiomargarita når 0,75-1 mm, hvilket gør det muligt at se det med det blotte øje.

Således modvirker dannelsen af ​​disse klipper den overdrevne berigelse af havene med fosfat. De fleste bakterier er normalt meget små og kan kun påvises med et mikroskop. Men kæmpeformer er opstået i flere grupper af bakterier. De er mere end hundredvis af gange større end almindelige bakterier og er let genkendelige med det blotte øje. De største kendte bakterier tilhører gruppen af ​​svovlbakterier. Disse bakterier kan genkendes af lysegrå svovlindeslutninger, som får svovlbakterierne til at blive oxideret af sulfid til svovl og yderligere sulfateret for at producere energi.


I henhold til typen af ​​stofskifte er Thiomargarita en organisme, der modtager energi som følge af reduktions-oxidationsreaktioner og kan bruge nitrat som det endelige objekt, der modtager elektroner. Cellerne i den namibiske svovlperle er ubevægelige, og derfor kan nitratindholdet svinge. Thiomargarita kan opbevare nitrat i en vakuole, som fylder omkring 98% af hele cellen. Ved lave nitratkoncentrationer bruges dets indhold til respiration. Sulfider oxideres af nitrater til svovl, som samler sig i bakteriens indre miljø i form af små granulater, hvilket forklarer Thiomargaritas perlefarve.

For at gøre dette bruger de enten ilt eller nitrat. Indånding af nitrat er også en årsag til usædvanlig størrelse. Kæmpebakteriers celler består hovedsageligt af store, membranlukkede vakuoler, hvori de kan opbevare høje koncentrationer af nitrat.

Ved at lagre nitrat til respiration og svovl som energikilde kan kæmpebakterier overleve i lang tid under ugunstige ydre forhold.

Over for Namibia indeholder havbunden meget flere sulfider end andre kystområder, hvilket naturligvis gavner denne kæmpe med sit tilsvarende store nitratreservoir. Derudover bliver Namibias særligt bløde havbund jævnligt kælet af store metanudbrud. Siden dens opdagelse for 14 år siden, har bakterierne vundet berømmelse og er blevet optaget i Guinness Book of World Records og vist på et namibisk frimærke.

Studie af Thiomargarita

Forskning udført for nylig har vist, at Thiomargarita namibiensis måske ikke er en obligatorisk, men en fakultativ organisme, der opnår energi uden tilstedeværelse af ilt. Hun er i stand til iltrespiration, hvis der er nok af denne gas. Et andet karakteristisk træk ved denne bakterie er muligheden for palintomisk deling, som forekommer uden en stigning i mellemvækst. Denne proces bruges af Thiomargarita namibiensis under stresstilstande forårsaget af sult.

Efter opdagelsen i Namibia begyndte eftersøgningen af ​​Thiomargarite naturligvis i andre sulfidrige havområder, og faktisk kunne meget lignende bakterier findes andre steder, men ingen steder i så mange og med så mange forskellige former som ud for Namibias kyst . Først for nylig har det været muligt genetisk at studere denne mangfoldighed af udtryk. Derudover blev to andre hidtil ukendte slægter opdaget, nu ved navn Thiopilula og Thiophysa.

Svovlbakterier og fosforkredsløbet

Selvom den også er blevet fundet på havbunden ud for Chiles og Costa Ricas kyst, findes den der kun som et ensomt kammer og producerer ikke de typiske perlekæder, som Tiomargarita skylder sit navn.


I de enorme celler af svovlbakterier er der plads nok til at opbevare stoffer. Ikke kun svovl til energiforsyning og nitrat som oxidationsmiddel, men også fosfat kan ophobes i cellen som en slags energilager i form af polyfosfat i store mængder. I kystnære områder, hvor der lever særligt store mængder svovlbakterier, dannes der også bjergarter med højt fosforindhold, såkaldte fosforitter.


Bakterien blev opdaget i bundsedimenterne af den fladede kontinentale margin, nær den namibiske kyst, af Heide Schulz, en tysk biolog og hendes kolleger i 1997, og i 2005, i de kolde områder af bunden af ​​den Mexicanske Golf, opdagede en lignende stamme, som bekræfter den udbredte udbredelse af den namibiske svovlperle.

I ældgamle klipper, der kommer fra hav- og kystområder, kan man ofte finde fossiler formet som svovlbakterier. Tilsammen tyder det på, at store svovlbakterier i lang tid kan spille en direkte rolle i havets fosforkredsløb, hvilket begunstiger dannelsen af ​​fosforitter. Spørgsmålet opstår nu om betingelserne for dannelse af fosfatbjergarter, da denne proces reducerer mængden af ​​opløst fosfat, der er tilgængeligt i havvand som næringsstof for alle levende organismer.

Victor Ostrovsky, Samogo.Net

Bakterier er de første "beboere" på vores planet. Disse primitive, nukleare-fri mikroorganismer, hvoraf de fleste kun bestod af én celle, gav efterfølgende anledning til andre, mere komplekse livsformer. Forskere har studeret mere end ti tusinde af deres arter, men omkring en million flere forbliver uudforskede. Standardstørrelsen for en repræsentant for mikrokosmos er 0,5-5 mikron, men den største bakterie har en størrelse på mere end 700 mikron.

Derfor betyder øget fosforproduktion mindre vækst for alle organismer på længere sigt. Faktisk ser der ud til at være en direkte sammenhæng mellem fosfitdannelse og store svovlbakterier. Resultatet er det fosforrige mineral apatit, og det første skridt mod dannelsen af ​​fosforitter er taget.


Havbunden ud for Namibias kyst er så rig på fosforitter, at de endda er nyttige som råmaterialer til gødningsindustrien. Vi formoder, at lignende mekanismer også gælder for thiomargarita.

Bakterier er den ældste form for liv på Jorden

Bakterier kan have en sfærisk, spiral eller sfærisk form. De kan findes overalt, de bor tæt på vand, jord, sure miljøer og radioaktive kilder. Forskere finder levende encellede mikroorganismer i permafrostforhold og i udbrud af lava fra vulkaner. Du kan se dem ved hjælp af et mikroskop, men nogle bakterier vokser til gigantiske størrelser, hvilket fuldstændig ændrer en persons forståelse af mikrokosmos.

Det vides endnu ikke, hvorfor sulfid forårsager fosfatfrigivelse. Faktisk kan det dog ses, at der både i dag og gennem hele Jordens historie er dannet fosfor i havbunden med høj sulfidindhold. Vi har derfor mistanke om, at disse og lignende bakterier spiller en vigtig rolle i det marine fosforkredsløb og sandsynligvis har bidraget til dannelsen af ​​fosforit i den geologiske fortid. Hvilket råd giver en sundhedsekspert, hvis vi stiller hende spørgsmål om, hvordan man nemt og billigt undgår bakterievækst? "Håndvask" af Dr. Eckerley, britisk hygiejne.

Når alt kommer til alt, er patogener især glade for at dukke op og dukker ofte op på steder, hvor de ikke forventes. Det er ingen overraskelse, at 65 % af alle forkølelser, 50 % af alle diarrésygdomme og 80 % af alle fødevarerelaterede mave-tarmsygdomme kommer fra rene husholdninger. Ikke på badeværelset, men i køkkenet. I de fleste husstande er der 200 gange større sandsynlighed for, at fækale bakterier opdages.

  • Thiomargarita namibiensis, namibisk svovlperle, er navnet på de største bakterier, som mennesket kender. Du behøver ikke et mikroskop for at se det; dets længde er 750 mikron. Mikrokosmos gigant blev opdaget af en tysk videnskabsmand i bundvandet under en ekspedition på et russisk videnskabeligt fartøj.

  • Epulopiscium fishelsoni lever i tarmene hos kirurgfisk og er 700 mikron lang. Volumenet af denne bakterie er 2000 gange volumenet af en mikroorganisme i standardstørrelse. Den store, encellede organisme blev oprindeligt fundet inde i kirurgfisk, der bebor Det Røde Hav, men er siden blevet fundet i andre fiskearter i Great Barrier Reef-området.
  • Spirochetes er bakterier med lange spiralceller. Meget mobil. De lever i vand, jord eller andre næringsrige medier. Mange spiroketter er årsagsstoffer til alvorlige menneskelige sygdomme, mens andre sorter er saprofytter - de nedbryder dødt organisk materiale. Disse bakterier kan vokse til en længde på 250 mikrometer.
  • Cyanobakterier er de ældste mikroorganismer. Forskere har fundet produkter af deres vitale aktivitet, der er mere end 3,5 milliarder år gamle. Disse encellede organismer er en del af oceanisk plankton og producerer 20-40% af ilten på Jorden. Spirulina tørres, males og tilsættes maden. Oxygen fotosyntese er karakteristisk for alger og højere planter. Cyanobakterier er de eneste encellede organismer, der producerer ilt under fotosyntesen. Det var takket være cyanobakterier, at der opstod en stor forsyning af ilt i jordens atmosfære. Cellebredden af ​​disse bakterier varierer fra 0,5 til 100 mikrometer.

  • Actinomycetes lever i tarmene hos de fleste hvirvelløse dyr. Deres diameter er 0,4-1,5 mikron. Der er patogene former for actinomycetes, der lever i tandplak og i menneskets luftveje. Takket være actinomycetes oplever mennesker også den specifikke "lugt af regn".
  • Beggiatoa alba. Proteobakterier af denne slægt bor på steder rige på svovl, friske floder og have. Størrelsen af ​​disse bakterier er 10x50 mikron.
  • Azotobacter har en diameter på 1-2 mikron, lever i let alkaliske eller neutrale miljøer, spiller en vigtig rolle i nitrogenkredsløbet, øger jordens frugtbarhed og stimulerer plantevækst.
  • Mycoplasma mycoides er et forårsagende agens til lungesygdomme hos køer og geder. Disse celler har en størrelse på 0,25-0,75 mikron. Bakterier har ikke en hård skal; de er kun beskyttet mod det ydre miljø af en cytoplasmatisk membran. Genomet af denne type bakterier er en af ​​de enkleste.

Archaea er ikke bakterier, men ligesom dem består de af en enkelt celle. Disse encellede organismer er blevet isoleret nær termiske undervandskilder, inde i oliebrønde og under den iskolde overflade i det nordlige Alaska. Archaea har deres egen udviklingsmæssige udvikling og adskiller sig fra andre livsformer i nogle biokemiske træk. Den gennemsnitlige størrelse af en arkæa er 1 mikron.

Byg dit immunforsvar – og rens det regelmæssigt

Godt immunforsvar er hovedsageligt tarm. Så god tarmbeskyttelse er ansvarlig for vores sundhed. Derfor er det tilrådeligt at opbygge din tarmflora gennem en god kost. Der skal opnås væske- og hygiejniske forhold for de resterende 20 pct. De mest beskidte husholdningsartikler omfatter køkkensvampe og -klude, skærebrætter, bordplader, afløb, dørhåndtag og tandbørster.

Fugt og varmt er det ideelle klima til avl. Desuden transporteres bakterier meget let fra et sted til et andet ved hjælp af tekstiler. Det er bedst at bruge separate tekstiler og udskifte dem ofte. Tør regelmæssigt: De fleste bakteriestammer kan ikke overleve under tørre forhold. Godt tip: Du kan desinficere svampe ved at vaske dem i opvaskemaskinen.

Teoretisk set er minimumsstørrelsen af ​​en enkeltcellet mikroorganisme 0,15-0,20 mikron. Med en mindre størrelse vil cellen ikke være i stand til at reproducere sin egen art, da den ikke vil rumme biopolymerer i den nødvendige sammensætning og mængde.

Bakteriers rolle i naturen

Mere end en million arter af forskellige encellede mikroorganismer eksisterer side om side i den menneskelige krop. Nogle af dem er ekstremt nyttige, andre kan forårsage uoprettelig skade på helbredet. Barnet modtager den første "portion" af bakterier ved fødslen - under passage gennem moderens fødselskanal og i de første minutter efter fødslen.

Udskæringer og revner i brædder giver en stor grobund for bakterier. Igen, pas på ikke at krydskontaminere: Brug ikke råt kød eller rå fisk uden desinficering. For at holde dit skærebræt helt rent, anbefaler vi at bruge dette rengøringsmiddel: Bland 1 tsk klorblegemiddel med 200 ml vand. Dræn brættet og lad det tørre. Du kan også lægge skærebrætter i opvaskemaskinen.

Største udfordring: Rengør kun arbejdsflader med tilsyneladende rene tekstiler. Hvis du bruger de samme snavsede klude og køkkensvampe på forskellige tallerkener, øger det risikoen for bakterier. Regelmæssig desinfektion hjælper. Selv afløb giver bakterier et fugtigt klima. Du får dem rene med sodavand eller natron og en tandbørste. På denne måde kan pletter, genstridigt snavs og endda lugte nemt komme på flugt. Blommer kan også helbredes regelmæssigt.

Hvis et barn fødes ved kejsersnit, er barnets krop befolket med ubeslægtede mikroorganismer. Som et resultat falder hans naturlige immunitet, og risikoen for allergiske reaktioner stiger. I en alder af tre er det meste af barnets mikrobiom modent. Hver person har sit eget unikke sæt af mikroorganismer, der bor i ham.

Fra hånd til hånd: bakterier elsker dørhåndtag. Hvis penis stadig er øm, er mini-skadedyrene endnu gladere. Især i dette tilfælde: vask dine hænder regelmæssigt. Antibakterielle sæber bør under alle omstændigheder undgås, fordi de er ægte skaller, der dræber alle bakteriestammer. Natursæbe er et sundere alternativ.

Forskellige bakteriestammer

Du bør skifte hver tredje måned. Ikke kun på grund af bakterier, men også fordi du nedbryder børsterne med tiden. På trods af al den beskrevne "husholdningsforvirring": bakterier er ikke dårlige i sig selv. Der er gode og dårlige stammer af bakterier, og de fleste kan sagtens klare begge stammer. Normale husholdninger er koloniseret med sund bakterieflora.

Bakterier bruges af mennesker i produktionen af ​​medicin og fødevarer. De nedbryder organiske forbindelser, renser dem og forvandler snavset affald til harmløst vand. Jordens mikroorganismer producerer nitrogenforbindelser, der er nødvendige for plantevækst. Encellede organismer behandler aktivt organisk stof og udfører cirkulationen af ​​stoffer i naturen, som er grundlaget for livet på vores planet.

Bakterier er den ældste gruppe af organismer, der i øjeblikket findes på Jorden. De første bakterier dukkede sandsynligvis op for mere end 3,5 milliarder år siden og i næsten en milliard år var de de eneste levende væsner på vores planet. Da disse var de første repræsentanter for den levende natur, havde deres krop en primitiv struktur.

Med tiden blev deres struktur mere kompleks, men den dag i dag betragtes bakterier som de mest primitive encellede organismer. Det er interessant, at nogle bakterier stadig bevarer de primitive træk fra deres gamle forfædre. Dette observeres i bakterier, der lever i varme svovlkilder og iltfattigt mudder i bunden af ​​reservoirer.

De fleste bakterier er farveløse. Kun få er lilla eller grønne. Men kolonierne af mange bakterier har en lys farve, som er forårsaget af frigivelse af et farvet stof i miljøet eller pigmentering af celler.

Opdageren af ​​bakteriernes verden var Antony Leeuwenhoek, en hollandsk naturforsker fra det 17. århundrede, som først skabte et perfekt forstørrelsesmikroskop, der forstørrer objekter 160-270 gange.

Bakterier er klassificeret som prokaryoter og er klassificeret i et separat kongerige - Bakterier.

Kropsform

Bakterier er talrige og forskellige organismer. De varierer i form.

Bakteriens navnBakterieformBakterie billede
Cocci Kugleformet
BacillusStangformet
Vibrio Kommaformet
SpirillumSpiralformet
StreptokokkerKæde af kokker
StaphylococcusKlynger af kokker
Diplococcus To runde bakterier indesluttet i en slimet kapsel

Transportmetoder

Blandt bakterier er der mobile og immobile former. Motiler bevæger sig på grund af bølgelignende sammentrækninger eller ved hjælp af flageller (snoede spiralformede tråde), som består af et særligt protein kaldet flagellin. Der kan være en eller flere flageller. I nogle bakterier er de placeret i den ene ende af cellen, i andre - i to eller over hele overfladen.

Men bevægelse er også iboende i mange andre bakterier, der mangler flageller. Således er bakterier dækket på ydersiden med slim i stand til at glide bevægelse.

Nogle vand- og jordbakterier, der mangler flageller, har gasvakuoler i cytoplasmaet. Der kan være 40-60 vakuoler i en celle. Hver af dem er fyldt med gas (formodentlig nitrogen). Ved at regulere mængden af ​​gas i vakuolerne kan akvatiske bakterier synke ned i vandsøjlen eller stige til overfladen, og jordbakterier kan bevæge sig i jordens kapillærer.

Habitat

På grund af deres enkelhed i organisation og uhøjtidelighed er bakterier udbredt i naturen. Bakterier findes overalt: i en dråbe af selv det reneste kildevand, i jordkorn, i luften, på klipper, i polar sne, ørkensand, på havbunden, i olie udvundet fra store dybder og endda i vand fra varme kilder med en temperatur på omkring 80ºC. De lever af planter, frugter, forskellige dyr og hos mennesker i tarmene, mundhulen, lemmerne og på kroppens overflade.

Bakterier er de mindste og mest talrige levende væsner. På grund af deres lille størrelse trænger de let ind i eventuelle revner, sprækker eller porer. Meget hårdfør og tilpasset forskellige livsbetingelser. De tåler udtørring, ekstrem kulde og opvarmning op til 90ºC uden at miste deres levedygtighed.

Der er praktisk talt intet sted på Jorden, hvor der ikke findes bakterier, men i varierende mængder. Bakteriers levevilkår er varierede. Nogle af dem kræver atmosfærisk ilt, andre har ikke brug for det og er i stand til at leve i et iltfrit miljø.

I luften: bakterier stiger til den øvre atmosfære op til 30 km. og mere.

Der er især mange af dem i jorden. 1 g jord kan indeholde hundredvis af millioner bakterier.

I vand: i overfladelagene af vand i åbne reservoirer. Nyttige akvatiske bakterier mineraliserer organiske rester.

I levende organismer: patogene bakterier kommer ind i kroppen fra det ydre miljø, men kun under gunstige forhold forårsager sygdomme. Symbiotiske lever i fordøjelsesorganerne, hjælper med at nedbryde og absorbere mad og syntetisere vitaminer.

Ekstern struktur

Bakteriecellen er dækket af en speciel tæt skal - en cellevæg, som udfører beskyttende og støttende funktioner, og som også giver bakterien en permanent, karakteristisk form. En bakteries cellevæg ligner væggen i en plantecelle. Det er permeabelt: gennem det passerer næringsstoffer frit ind i cellen, og metaboliske produkter kommer ud i miljøet. Ofte producerer bakterier et ekstra beskyttende lag af slim på toppen af ​​cellevæggen - en kapsel. Kapslens tykkelse kan være mange gange større end selve cellens diameter, men den kan også være meget lille. Kapslen er ikke en væsentlig del af cellen, den dannes afhængigt af de forhold, som bakterierne befinder sig i. Det beskytter bakterierne mod at tørre ud.

På overfladen af ​​nogle bakterier er der lange flageller (en, to eller mange) eller korte tynde villi. Længden af ​​flagellerne kan være mange gange større end størrelsen af ​​bakteriens krop. Bakterier bevæger sig ved hjælp af flageller og villi.

Intern struktur

Inde i bakteriecellen er der tæt, immobilt cytoplasma. Det har en lagdelt struktur, der er ingen vakuoler, derfor er forskellige proteiner (enzymer) og reservenæringsstoffer placeret i selve cytoplasmaets substans. Bakterieceller har ikke en kerne. Et stof, der bærer arvelig information, er koncentreret i den centrale del af deres celle. Bakterier, - nukleinsyre - DNA. Men dette stof er ikke dannet til en kerne.

Den interne organisation af en bakteriecelle er kompleks og har sine egne specifikke karakteristika. Cytoplasmaet er adskilt fra cellevæggen af ​​den cytoplasmatiske membran. I cytoplasmaet er der et hovedstof eller matrix, ribosomer og et lille antal membranstrukturer, der udfører en række funktioner (analoger af mitokondrier, endoplasmatisk reticulum, Golgi-apparat). Bakteriecellers cytoplasma indeholder ofte granulat af forskellige former og størrelser. Granulatet kan være sammensat af forbindelser, der tjener som en kilde til energi og kulstof. Dråber af fedt findes også i bakteriecellen.

I den centrale del af cellen er det nukleare stof lokaliseret - DNA, som ikke er afgrænset fra cytoplasmaet af en membran. Dette er en analog af kernen - en nukleoid. Nukleoiden har ikke en membran, en nukleolus eller et sæt kromosomer.

Spisemetoder

Bakterier har forskellige fodringsmetoder. Blandt dem er der autotrofer og heterotrofer. Autotrofer er organismer, der er i stand til selvstændigt at producere organiske stoffer til deres ernæring.

Planter har brug for nitrogen, men kan ikke selv optage kvælstof fra luften. Nogle bakterier kombinerer nitrogenmolekyler i luften med andre molekyler, hvilket resulterer i stoffer, der er tilgængelige for planter.

Disse bakterier sætter sig i cellerne i unge rødder, hvilket fører til dannelsen af ​​fortykkelser på rødderne, kaldet knuder. Sådanne knuder dannes på rødderne af planter af bælgplantefamilien og nogle andre planter.

Rødderne giver kulhydrater til bakterierne, og bakterierne til rødderne giver kvælstofholdige stoffer, som kan optages af planten. Deres samliv er til gensidig fordel.

Planterødder udskiller en masse organiske stoffer (sukker, aminosyrer og andre), som bakterier lever af. Derfor sætter især mange bakterier sig i jordlaget omkring rødderne. Disse bakterier omdanner døde planterester til plantetilgængelige stoffer. Dette jordlag kaldes rhizosfæren.

Der er flere hypoteser om indtrængning af knudebakterier i rodvæv:

  • gennem beskadigelse af epidermalt og cortexvæv;
  • gennem rodhår;
  • kun gennem den unge cellemembran;
  • takket være ledsagende bakterier, der producerer pektinolytiske enzymer;
  • på grund af stimulering af syntesen af ​​B-indoleddikesyre fra tryptofan, altid til stede i planterodsekretioner.

Processen med introduktion af knudebakterier i rodvæv består af to faser:

  • infektion af rodhår;
  • processen med dannelse af knuder.

I de fleste tilfælde formerer den invaderende celle sig aktivt, danner såkaldte infektionstråde og bevæger sig i form af sådanne tråde ind i plantevævet. Knudebakterier, der kommer ud af infektionstråden, fortsætter med at formere sig i værtsvævet.

Planteceller fyldt med hurtigt formerende celler af knudebakterier begynder hurtigt at dele sig. Forbindelsen af ​​en ung knude med roden af ​​en bælgplante udføres takket være vaskulære-fibrøse bundter. I løbet af funktionsperioden er knuderne normalt tætte. På det tidspunkt, hvor optimal aktivitet opstår, får knuderne en lyserød farve (takket være leghæmoglobinpigmentet). Kun de bakterier, der indeholder leghæmoglobin, er i stand til at fiksere nitrogen.

Knoldebakterier danner titusinder og hundredvis af kilo kvælstofgødning pr. hektar jord.

Metabolisme

Bakterier adskiller sig fra hinanden i deres stofskifte. Hos nogle sker det med deltagelse af ilt, hos andre - uden det.

De fleste bakterier lever af færdige organiske stoffer. Kun få af dem (blågrønne eller cyanobakterier) er i stand til at skabe organiske stoffer fra uorganiske. De spillede en vigtig rolle i akkumuleringen af ​​ilt i jordens atmosfære.

Bakterier absorberer stoffer udefra, river deres molekyler i stykker, samler deres skal fra disse dele og fylder deres indhold op (sådan vokser de) og smider unødvendige molekyler ud. Bakteriens skal og membran gør, at den kun kan optage de nødvendige stoffer.

Hvis en bakteries skal og membran var fuldstændig uigennemtrængelige, ville ingen stoffer trænge ind i cellen. Hvis de var gennemtrængelige for alle stoffer, ville cellens indhold blandes med mediet - den opløsning, som bakterien lever i. For at overleve har bakterier brug for en skal, der tillader nødvendige stoffer at passere igennem, men ikke unødvendige stoffer.

Bakterien optager næringsstoffer i nærheden af ​​den. Hvad sker der nu? Hvis den kan bevæge sig selvstændigt (ved at flytte en flagel eller skubbe slim tilbage), så bevæger den sig, indtil den finder de nødvendige stoffer.

Hvis det ikke kan bevæge sig, så venter det, indtil diffusion (evnen af ​​molekyler af et stof til at trænge ind i krattet af molekyler af et andet stof) bringer de nødvendige molekyler til det.

Bakterier udfører sammen med andre grupper af mikroorganismer et enormt kemisk arbejde. Ved at omdanne forskellige forbindelser får de den energi og de næringsstoffer, der er nødvendige for deres liv. Metaboliske processer, metoder til at opnå energi og behovet for materialer til at bygge stofferne i deres kroppe er forskellige i bakterier.

Andre bakterier opfylder alle deres behov for kulstof, der er nødvendigt for syntesen af ​​organiske stoffer i kroppen på bekostning af uorganiske forbindelser. De kaldes autotrofer. Autotrofe bakterier er i stand til at syntetisere organiske stoffer fra uorganiske. Blandt dem er:

Kemosyntese

Brugen af ​​strålingsenergi er den vigtigste, men ikke den eneste måde at skabe organisk stof fra kuldioxid og vand. Bakterier er kendt, som ikke bruger sollys som energikilde til sådan syntese, men energien fra kemiske bindinger, der forekommer i organismers celler under oxidation af visse uorganiske forbindelser - svovlbrinte, svovl, ammoniak, brint, salpetersyre, jernholdige forbindelser af jern og mangan. De bruger det organiske stof, der dannes ved hjælp af denne kemiske energi, til at bygge cellerne i deres krop. Derfor kaldes denne proces kemosyntese.

Den vigtigste gruppe af kemosyntetiske mikroorganismer er nitrificerende bakterier. Disse bakterier lever i jorden og oxiderer ammoniak dannet under henfaldet af organiske rester til salpetersyre. Sidstnævnte reagerer med mineralforbindelser i jorden og bliver til salte af salpetersyre. Denne proces foregår i to faser.

Jernbakterier omdanner jernholdigt jern til oxidjern. Det resulterende jernhydroxid bundfældes og danner den såkaldte mosejernmalm.

Nogle mikroorganismer eksisterer på grund af oxidation af molekylært hydrogen, hvilket giver en autotrofisk ernæringsmetode.

Et karakteristisk træk ved brintbakterier er evnen til at skifte til en heterotrof livsstil, når de forsynes med organiske forbindelser og fraværet af brint.

Således er kemoautotrofer typiske autotrofer, da de uafhængigt syntetiserer de nødvendige organiske forbindelser fra uorganiske stoffer og ikke tager dem færdige fra andre organismer, såsom heterotrofer. Kemoautotrofe bakterier adskiller sig fra fototrofe planter i deres fuldstændige uafhængighed af lys som energikilde.

Bakteriel fotosyntese

Nogle pigmentholdige svovlbakterier (lilla, grønne), der indeholder specifikke pigmenter - bakteriochlorophyller, er i stand til at absorbere solenergi, ved hjælp af hvilken svovlbrinte i deres kroppe nedbrydes og frigiver brintatomer for at genoprette de tilsvarende forbindelser. Denne proces har meget til fælles med fotosyntese og adskiller sig kun ved, at i lilla og grønne bakterier er hydrogendonoren svovlbrinte (indimellem carboxylsyrer), og i grønne planter er det vand. I dem begge udføres adskillelsen og overførslen af ​​brint på grund af energien fra absorberede solstråler.

Denne bakterielle fotosyntese, som sker uden frigivelse af ilt, kaldes fotoreduktion. Fotoreduktion af kuldioxid er forbundet med overførsel af brint ikke fra vand, men fra hydrogensulfid:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

Den biologiske betydning af kemosyntese og bakteriel fotosyntese på planetarisk skala er relativt lille. Kun kemosyntetiske bakterier spiller en væsentlig rolle i processen med svovlcykling i naturen. Absorberes af grønne planter i form af svovlsyresalte, svovl reduceres og bliver en del af proteinmolekyler. Yderligere, når døde plante- og dyrerester ødelægges af forrådnelsesbakterier, frigives svovl i form af svovlbrinte, som oxideres af svovlbakterier til frit svovl (eller svovlsyre), hvilket danner sulfitter i jorden, som er tilgængelige for planter. Kemo- og fotoautotrofe bakterier er essentielle i nitrogen- og svovlkredsløbet.

Sporulation

Sporer dannes inde i bakteriecellen. Under spordannelsesprocessen gennemgår bakteriecellen en række biokemiske processer. Mængden af ​​frit vand i det falder, og den enzymatiske aktivitet falder. Dette sikrer sporernes modstandsdygtighed over for ugunstige miljøforhold (høj temperatur, høj saltkoncentration, tørring osv.). Sporulation er karakteristisk for kun en lille gruppe bakterier.

Sporer er et valgfrit trin i bakteriers livscyklus. Sporulation begynder kun med mangel på næringsstoffer eller ophobning af metaboliske produkter. Bakterier i form af sporer kan forblive i dvale i lang tid. Bakteriesporer kan tåle langvarig kogning og meget lang nedfrysning. Når gunstige forhold opstår, spirer sporen og bliver levedygtig. Bakteriesporer er en tilpasning til at overleve under ugunstige forhold.

Reproduktion

Bakterier formerer sig ved at dele en celle i to. Efter at have nået en vis størrelse, deler bakterien sig i to identiske bakterier. Så begynder hver af dem at fodre, vokser, deler sig og så videre.

Efter celleforlængelse dannes der efterhånden en tværgående skillevæg, og så skilles dattercellerne ad; I mange bakterier forbliver celler under visse forhold efter deling forbundet i karakteristiske grupper. I dette tilfælde opstår der forskellige former afhængigt af retningen af ​​divisionsplanet og antallet af divisioner. Reproduktion ved knopskydning forekommer som en undtagelse hos bakterier.

Under gunstige forhold sker celledeling hos mange bakterier hvert 20.-30. minut. Med en så hurtig reproduktion kan afkom af en bakterie på 5 dage danne en masse, der kan fylde alle have og oceaner. En simpel beregning viser, at der kan dannes 72 generationer (720.000.000.000.000.000.000 celler) pr. dag. Hvis omregnet til vægt - 4720 tons. Dette sker dog ikke i naturen, da de fleste bakterier hurtigt dør under påvirkning af sollys, udtørring, mangel på mad, opvarmning til 65-100ºC, som følge af kamp mellem arter osv.

Bakterien (1), der har absorberet nok mad, øges i størrelse (2) og begynder at forberede sig på reproduktion (celledeling). Dens DNA (i en bakterie er DNA-molekylet lukket i en ring) fordobles (bakterien producerer en kopi af dette molekyle). Begge DNA-molekyler (3,4) sidder fast på bakteriens væg og bevæger sig fra hinanden efterhånden som bakterien forlænges (5,6). Først deler nukleotidet sig, derefter cytoplasmaet.

Efter divergensen af ​​to DNA-molekyler opstår der en forsnævring på bakterien, som gradvist deler bakteriens krop i to dele, som hver indeholder et DNA-molekyle (7).

Det sker (i Bacillus subtilis), at to bakterier klæber sammen, og der dannes en bro mellem dem (1,2).

Jumperen transporterer DNA fra en bakterie til en anden (3). En gang i en bakterie fletter DNA-molekyler sig sammen, klæber sammen nogle steder (4) og udveksler derefter sektioner (5).

Bakteriers rolle i naturen

Gyre

Bakterier er det vigtigste led i det generelle kredsløb af stoffer i naturen. Planter skaber komplekse organiske stoffer fra kuldioxid, vand og mineralsalte i jorden. Disse stoffer vender tilbage til jorden med døde svampe, planter og dyrekroppe. Bakterier nedbryder komplekse stoffer til simple, som derefter bruges af planter.

Bakterier ødelægger komplekse organiske stoffer fra døde planter og dyrekroppe, udskillelse af levende organismer og forskelligt affald. Ved at fodre på disse organiske stoffer forvandler saprofytiske bakterier af forfald dem til humus. Disse er en slags ordensmænd på vores planet. Således deltager bakterier aktivt i stoffernes kredsløb i naturen.

Jorddannelse

Da bakterier er fordelt næsten overalt og forekommer i enorme antal, bestemmer de i høj grad forskellige processer, der foregår i naturen. Om efteråret falder bladene fra træer og buske, overjordiske skud af græs dør, gamle grene falder af, og fra tid til anden falder stammerne af gamle træer. Alt dette bliver gradvist til humus. I 1 cm3. Overfladelaget af skovjord indeholder hundreder af millioner af saprofytiske jordbakterier af flere arter. Disse bakterier omdanner humus til forskellige mineraler, der kan optages fra jorden af ​​planterødder.

Nogle jordbakterier er i stand til at optage kvælstof fra luften ved at bruge det i vitale processer. Disse nitrogenfikserende bakterier lever uafhængigt eller slår sig ned i rødderne af bælgplanter. Efter at have trængt ind i bælgfrugternes rødder forårsager disse bakterier væksten af ​​rodceller og dannelsen af ​​knuder på dem.

Disse bakterier producerer nitrogenforbindelser, som planter bruger. Bakterier får kulhydrater og mineralsalte fra planter. Der er således et tæt forhold mellem bælgplanten og knudebakterien, hvilket er gavnligt for både den ene og den anden organisme. Dette fænomen kaldes symbiose.

Takket være symbiose med knudebakterier beriger bælgplanter jorden med nitrogen, hvilket hjælper med at øge udbyttet.

Udbredelse i naturen

Mikroorganismer er allestedsnærværende. De eneste undtagelser er kratere af aktive vulkaner og små områder ved epicentrene af eksploderede atombomber. Hverken de lave temperaturer i Antarktis, eller de kogende strømme af gejsere eller mættede saltopløsninger i saltbassiner, eller den stærke isolering af bjergtoppe eller den hårde bestråling af atomreaktorer forstyrrer eksistensen og udviklingen af ​​mikroflora. Alle levende væsener interagerer konstant med mikroorganismer, og de er ofte ikke kun deres depoter, men også deres distributører. Mikroorganismer er indfødte på vores planet, der aktivt udforsker de mest utrolige naturlige substrater.

Jordens mikroflora

Antallet af bakterier i jorden er ekstremt stort – hundreder af millioner og milliarder af individer pr. gram. Der er meget flere af dem i jord end i vand og luft. Det samlede antal bakterier i jorden ændres. Antallet af bakterier afhænger af typen af ​​jord, deres tilstand og dybden af ​​lagene.

På overfladen af ​​jordpartikler er mikroorganismer placeret i små mikrokolonier (20-100 celler hver). De udvikler sig ofte i tykkelsen af ​​koagler af organisk stof, på levende og døende planterødder, i tynde kapillærer og inde i klumper.

Jordens mikroflora er meget forskelligartet. Her er der forskellige fysiologiske grupper af bakterier: forrådnelsesbakterier, nitrificerende bakterier, nitrogenfikserende bakterier, svovlbakterier osv. blandt dem er der aerobe og anaerobe, spore- og ikke-sporeformer. Mikroflora er en af ​​faktorerne i jorddannelsen.

Området for udvikling af mikroorganismer i jorden er den zone, der støder op til rødderne af levende planter. Det kaldes rhizosfæren, og helheden af ​​mikroorganismer indeholdt i det kaldes rhizosfærens mikroflora.

Mikroflora af reservoirer

Vand er et naturligt miljø, hvor mikroorganismer udvikler sig i stort antal. Hovedparten af ​​dem kommer i vandet fra jorden. En faktor, der bestemmer antallet af bakterier i vand og tilstedeværelsen af ​​næringsstoffer i det. Det reneste vand er fra artesiske brønde og kilder. Åbne reservoirer og floder er meget rige på bakterier. Det største antal bakterier findes i overfladelagene af vand tættere på kysten. Når du bevæger dig væk fra kysten og øges i dybden, falder antallet af bakterier.

Rent vand indeholder 100-200 bakterier pr. ml, og forurenet vand indeholder 100-300 tusind eller mere. Der er mange bakterier i bundslammet, især i overfladelaget, hvor bakterierne danner en hinde. Denne film indeholder en masse svovl- og jernbakterier, som oxiderer svovlbrinte til svovlsyre og derved forhindrer fisk i at dø. Der er flere sporebærende former i silt, mens ikke-sporebærende former dominerer i vand.

Med hensyn til artssammensætning svarer vandets mikroflora til jordens mikroflora, men der er også specifikke former. Ved at ødelægge forskelligt affald, der kommer i vandet, udfører mikroorganismer gradvist den såkaldte biologiske rensning af vand.

Luft mikroflora

Luftens mikroflora er mindre talrig end mikrofloraen i jord og vand. Bakterier stiger op i luften med støv, kan forblive der i nogen tid og derefter sætte sig på jordens overflade og dø af mangel på ernæring eller under påvirkning af ultraviolette stråler. Antallet af mikroorganismer i luften afhænger af den geografiske zone, terræn, tid på året, støvforurening osv. Hvert støvkorn er en bærer af mikroorganismer. De fleste bakterier er i luften over industrivirksomheder. Luften i landdistrikterne er renere. Den reneste luft er over skove, bjerge og sneklædte områder. De øverste luftlag indeholder færre mikrober. Luftmikrofloraen indeholder mange pigmenterede og sporebærende bakterier, som er mere modstandsdygtige end andre over for ultraviolette stråler.

Mikroflora af den menneskelige krop

Den menneskelige krop, selv en fuldstændig sund, er altid en bærer af mikroflora. Når menneskekroppen kommer i kontakt med luft og jord, sætter sig forskellige mikroorganismer, herunder patogene (stivkrampebaciller, gas koldbrand osv.), på tøj og hud. De hyppigst udsatte dele af menneskekroppen er forurenet. E. coli og stafylokokker findes på hænderne. Der er over 100 typer af mikrober i mundhulen. Munden er med sin temperatur, luftfugtighed og næringsstofrester et fremragende miljø for udvikling af mikroorganismer.

Maven har en sur reaktion, så størstedelen af ​​mikroorganismerne i den dør. Startende fra tyndtarmen bliver reaktionen basisk, dvs. gunstig for mikrober. Mikrofloraen i tyktarmen er meget forskelligartet. Hver voksen udskiller dagligt omkring 18 milliarder bakterier i ekskrementer, dvs. flere individer end mennesker på kloden.

Indre organer, der ikke er forbundet med det ydre miljø (hjerne, hjerte, lever, blære osv.) er normalt fri for mikrober. Mikrober trænger kun ind i disse organer under sygdom.

Bakterier i stoffernes kredsløb

Mikroorganismer i almindelighed og bakterier i særdeleshed spiller en stor rolle i de biologisk vigtige kredsløb af stoffer på Jorden og udfører kemiske omdannelser, som er fuldstændig utilgængelige for hverken planter eller dyr. Forskellige stadier af grundstoffernes cyklus udføres af organismer af forskellige typer. Eksistensen af ​​hver enkelt gruppe af organismer afhænger af den kemiske omdannelse af elementer udført af andre grupper.

Nitrogen kredsløb

Den cykliske omdannelse af nitrogenholdige forbindelser spiller en primær rolle i at levere de nødvendige former for nitrogen til organismer i biosfæren med forskellige ernæringsmæssige behov. Over 90 % af den samlede nitrogenfiksering skyldes visse bakteriers metaboliske aktivitet.

Kulstofkredsløb

Den biologiske omdannelse af organisk kulstof til kuldioxid, ledsaget af reduktion af molekylært oxygen, kræver fælles metaboliske aktivitet af forskellige mikroorganismer. Mange aerobe bakterier udfører fuldstændig oxidation af organiske stoffer. Under aerobe forhold nedbrydes organiske forbindelser i første omgang ved fermentering, og de organiske slutprodukter fra fermentering oxideres yderligere ved anaerob respiration, hvis uorganiske brintacceptorer (nitrat, sulfat eller CO 2 ) er til stede.

Svovl cyklus

Svovl er tilgængeligt for levende organismer hovedsageligt i form af opløselige sulfater eller reducerede organiske svovlforbindelser.

Jern cyklus

Nogle ferskvandsområder indeholder høje koncentrationer af reducerede jernsalte. Sådanne steder udvikles en specifik bakteriel mikroflora - jernbakterier, som oxiderer reduceret jern. De deltager i dannelsen af ​​mosejernmalme og vandkilder rige på jernsalte.

Bakterier er de ældste organismer, der dukkede op for omkring 3,5 milliarder år siden i det arkæiske område. I omkring 2,5 milliarder år dominerede de Jorden, dannede biosfæren og deltog i dannelsen af ​​iltatmosfæren.

Bakterier er en af ​​de mest simpelt strukturerede levende organismer (undtagen vira). De menes at være de første organismer, der dukkede op på Jorden.

Livet på vores planet begyndte med bakterier. Forskere mener, at det er her, det hele ender. Der er en vittighed om, at når udlændinge studerede Jorden, kunne de ikke forstå, hvem dens rigtige ejer var - en person eller en bacille. De mest interessante fakta om bakterier er udvalgt nedenfor.

En bakterie er en separat organisme, der formerer sig ved deling. Jo mere gunstigt levestedet er, jo hurtigere deler det sig. Disse mikroorganismer lever i alt levende, såvel som i vand, mad, rådne træer og planter.

Listen er ikke begrænset til dette. Bacillerne overlever godt på genstande, der er blevet rørt af mennesker. For eksempel på gelænderet i offentlig transport, på håndtaget på køleskabet, på spidsen af ​​en blyant. Interessante fakta om bakterier blev for nylig opdaget fra University of Arizona. Ifølge deres observationer lever "sovende" mikroorganismer på Mars. Forskere er overbeviste om, at dette er et af beviserne på eksistensen af ​​liv på andre planeter; desuden kan fremmede bakterier efter deres mening "genoplives" på Jorden.

Mikroorganismen blev første gang undersøgt i et optisk mikroskop af den hollandske videnskabsmand Antonius van Leeuwenhoek i slutningen af ​​det 17. århundrede. I øjeblikket er der omkring to tusind kendte arter af baciller. Alle kan opdeles i:

  • skadelig;
  • nyttig;
  • neutral.

Samtidig kæmper de skadelige som regel med de gavnlige og neutrale. Dette er en af ​​de mest almindelige årsager til, at en person bliver syg.

De mest interessante fakta

Generelt deltager encellede organismer i alle livsprocesser.

Bakterier og mennesker

Fra fødslen kommer en person ind i en verden fuld af forskellige mikroorganismer. Nogle hjælper ham med at overleve, andre forårsager infektioner og sygdomme.

De mest nysgerrige interessante fakta om bakterier og mennesker:

Det viser sig, at bacillen enten helt kan helbrede en person eller ødelægge vores art. I øjeblikket findes bakterielle toksiner allerede.

Hvordan hjalp bakterier os med at overleve?

Her er nogle flere interessante fakta om bakterier, der gavner mennesker:

  • nogle typer af baciller beskytter folk mod allergier;
  • ved hjælp af bakterier kan du bortskaffe farligt affald (for eksempel petroleumsprodukter);
  • Uden mikroorganismer i tarmene ville en person ikke overleve.

Hvordan fortæller man børn om baciller?

Børn er klar til at tale om baciller i alderen 3-4 år. For at formidle oplysningerne korrekt er det værd at fortælle interessante fakta om bakterier. For børn er det for eksempel meget vigtigt at forstå, at der findes onde og gode mikrober. At de gode kan forvandle mælk til fermenteret bagt mælk. Og også at de hjælper maven med at fordøje maden.

Der skal lægges vægt på onde bakterier. Fortæl dem, at de er meget små, så de ikke er synlige. At når de kommer ind i menneskekroppen, kommer der hurtigt en masse mikrober, og de begynder at spise os indefra.

Barnet skal vide for at forhindre den onde mikrobe i at trænge ind i kroppen:

  • Vask dine hænder efter at have været udenfor og før du spiser.
  • Spis ikke en masse slik.
  • Bliv vaccineret.

Den bedste måde at demonstrere bakterier på er gennem billeder og encyklopædier.

Hvad skal enhver elev vide?

Med et ældre barn er det bedre ikke at tale om bakterier, men om bakterier. Det er vigtigt at give grunde til interessante fakta for skolebørn. Det vil sige, når man taler om vigtigheden af ​​håndvask, kan man fortælle, at 340 kolonier af skadelige baciller lever af toilethåndtag.

I kan sammen finde information om, hvilke bakterier der forårsager huller i tænderne. Og fortæl også eleven, at chokolade i små mængder har en antibakteriel effekt.

Selv en folkeskoleelev kan forstå, hvad en vaccine er. Det er, når en lille mængde virus eller bakterier introduceres i kroppen, og immunsystemet besejrer det. Derfor er det så vigtigt at blive vaccineret.

Allerede fra barndommen burde der komme en forståelse af, at bakteriernes land er en hel verden, som endnu ikke er fuldt ud undersøgt. Og så længe disse mikroorganismer eksisterer, eksisterer den menneskelige art selv.

Dværge og kæmper blandt bakterier

Bakterier er de mindste levende organismer og er den mest almindelige form for liv på Jorden. Almindelige bakterier er omkring 10 gange mindre end en menneskelig celle. Deres størrelse er omkring 0,5 mikron, og de kan kun ses med et mikroskop. Det viser sig dog, at bakteriernes verden også har sine dværge og kæmper. En af disse kæmper anses for at være bakterien Epulopiscium fishelsoni, hvis størrelse når en halv millimeter! Det vil sige, at den når størrelsen af ​​et sandkorn eller et saltkorn og kan ses med det blotte øje.

Reproduktion af Epulopiscium

Forskning blev udført på Cornwall Academy for at bestemme årsagerne til så store størrelser. Det viste sig, at bakterien opbevarer 85.000 kopier af DNA. Til sammenligning indeholder humane celler kun 3 kopier. Dette søde væsen lever i fordøjelseskanalen hos den tropiske revfisk Acanthurus nigrofuscus (kirurgfisk).

Almindelige typer bakterier er meget små og primitive, de har ingen organer og lever gennem deres membraner. Næringsstoffer fordeles jævnt i hele bakteriens krop, så de skal være små. I modsætning hertil kopierer Epulopiscium sit DNA mange gange, fordeler kopier jævnt langs skallen, og de får tilstrækkelig næring. Denne struktur giver den mulighed for øjeblikkeligt at reagere på ydre stimuli. Måden den deler sig på er også forskellig fra andre bakterier. Hvis almindelige bakterier blot deler sig i to, så vokser den to celler inde i sig selv, som efter dens død blot kommer ud.

Namibisk svovlperle

Men selv denne langt fra lille bakterie kan ikke måle sig med den største bakterie i verden, som overvejes Thiomargarita namibiensis, ellers kendt som "Namibian svovlperle" er en gram-negativ marin bakterie opdaget i 1997. Ikke alene består den af ​​kun én celle, men den mangler også et støttende skelet, ligesom eukaryoter. Dimensionerne af Thiomargarita når 0,75-1 mm, hvilket gør det muligt at se det med det blotte øje.

I henhold til typen af ​​stofskifte er Thiomargarita en organisme, der modtager energi som følge af reduktions-oxidationsreaktioner og kan bruge nitrat som det endelige objekt, der modtager elektroner. Cellerne i den namibiske svovlperle er ubevægelige, og derfor kan nitratindholdet svinge. Thiomargarita kan opbevare nitrat i en vakuole, som fylder omkring 98% af hele cellen. Ved lave nitratkoncentrationer bruges dets indhold til respiration. Sulfider oxideres af nitrater til svovl, som samler sig i bakteriens indre miljø i form af små granulater, hvilket forklarer Thiomargaritas perlefarve.

Studie af Thiomargarita

Forskning udført for nylig har vist, at Thiomargarita namibiensis måske ikke er en obligatorisk, men en fakultativ organisme, der opnår energi uden tilstedeværelse af ilt. Hun er i stand til iltrespiration, hvis der er nok af denne gas. Et andet karakteristisk træk ved denne bakterie er muligheden for palintomisk deling, som forekommer uden en stigning i mellemvækst. Denne proces bruges af Thiomargarita namibiensis under stresstilstande forårsaget af sult.

Bakterien blev opdaget i bundsedimenterne af den fladede kontinentale margin, nær den namibiske kyst, af Heide Schulz, en tysk biolog og hendes kolleger i 1997, og i 2005, i de kolde områder af bunden af ​​den Mexicanske Golf, opdagede en lignende stamme, som bekræfter den udbredte udbredelse af den namibiske svovlperle.

Victor Ostrovsky, Samogo.Net

Bakterier er de første "beboere" på vores planet. Disse primitive, nukleare-fri mikroorganismer, hvoraf de fleste kun bestod af én celle, gav efterfølgende anledning til andre, mere komplekse livsformer. Forskere har studeret mere end ti tusinde af deres arter, men omkring en million flere forbliver uudforskede. Standardstørrelsen for en repræsentant for mikrokosmos er 0,5-5 mikron, men den største bakterie har en størrelse på mere end 700 mikron.

Bakterier er den ældste form for liv på Jorden

Bakterier kan have en sfærisk, spiral eller sfærisk form. De kan findes overalt, de bor tæt på vand, jord, sure miljøer og radioaktive kilder. Forskere finder levende encellede mikroorganismer i permafrostforhold og i udbrud af lava fra vulkaner. Du kan se dem ved hjælp af et mikroskop, men nogle bakterier vokser til gigantiske størrelser, hvilket fuldstændig ændrer en persons forståelse af mikrokosmos.

  • Thiomargarita namibiensis, namibisk svovlperle, er navnet på de største bakterier, som mennesket kender. Du behøver ikke et mikroskop for at se det; dets længde er 750 mikron. Mikrokosmos gigant blev opdaget af en tysk videnskabsmand i bundvandet under en ekspedition på et russisk videnskabeligt fartøj.

  • Epulopiscium fishelsoni lever i tarmene hos kirurgfisk og er 700 mikron lang. Volumenet af denne bakterie er 2000 gange større end volumenet af en mikroorganisme i standardstørrelse. Den store, encellede organisme blev oprindeligt fundet inde i kirurgfisk, der bebor Det Røde Hav, men er siden blevet fundet i andre fiskearter i Great Barrier Reef-området.
  • Spirochetes er bakterier med lange spiralceller. Meget mobil. De lever i vand, jord eller andre næringsrige medier. Mange spiroketter er årsagsstoffer til alvorlige menneskelige sygdomme, mens andre sorter er saprofytter - de nedbryder dødt organisk materiale. Disse bakterier kan vokse til en længde på 250 mikrometer.
  • Cyanobakterier er de ældste mikroorganismer. Forskere har fundet produkter af deres vitale aktivitet, der er mere end 3,5 milliarder år gamle. Disse encellede organismer er en del af oceanisk plankton og producerer 20-40% af ilten på Jorden. Spirulina tørres, males og tilsættes maden. Oxygen fotosyntese er karakteristisk for alger og højere planter. Cyanobakterier er de eneste encellede organismer, der producerer ilt under fotosyntesen. Det var takket være cyanobakterier, at der opstod en stor forsyning af ilt i jordens atmosfære. Cellebredden af ​​disse bakterier varierer fra 0,5 til 100 mikrometer.

  • Actinomycetes lever i tarmene hos de fleste hvirvelløse dyr. Deres diameter er 0,4-1,5 mikron. Der er patogene former for actinomycetes, der lever i tandplak og i menneskets luftveje. Takket være actinomycetes oplever mennesker også den specifikke "lugt af regn".
  • Beggiatoa alba. Proteobakterier af denne slægt bor på steder rige på svovl, friske floder og have. Størrelsen af ​​disse bakterier er 10x50 mikron.
  • Azotobacter har en diameter på 1-2 mikron, lever i let alkaliske eller neutrale miljøer, spiller en vigtig rolle i nitrogenkredsløbet, øger jordens frugtbarhed og stimulerer plantevækst.
  • Mycoplasma mycoides er et forårsagende agens til lungesygdomme hos køer og geder. Disse celler har en størrelse på 0,25-0,75 mikron. Bakterier har ikke en hård skal; de er kun beskyttet mod det ydre miljø af en cytoplasmatisk membran. Genomet af denne type bakterier er en af ​​de enkleste.

Archaea er ikke bakterier, men ligesom dem består de af en enkelt celle. Disse encellede organismer er blevet isoleret nær termiske undervandskilder, inde i oliebrønde og under den iskolde overflade i det nordlige Alaska. Archaea har deres egen udviklingsmæssige udvikling og adskiller sig fra andre livsformer i nogle biokemiske træk. Den gennemsnitlige størrelse af en arkæa er 1 mikron.

Teoretisk set er minimumsstørrelsen af ​​en enkeltcellet mikroorganisme 0,15-0,20 mikron. Med en mindre størrelse vil cellen ikke være i stand til at reproducere sin egen art, da den ikke vil rumme biopolymerer i den nødvendige sammensætning og mængde.

Bakteriers rolle i naturen

Mere end en million arter af forskellige encellede mikroorganismer eksisterer side om side i den menneskelige krop. Nogle af dem er ekstremt nyttige, andre kan forårsage uoprettelig skade på helbredet. Barnet modtager den første "portion" af bakterier ved fødslen - under passage gennem moderens fødselskanal og i de første minutter efter fødslen.


Hvis et barn fødes ved kejsersnit, koloniseres barnets krop af ubeslægtede mikroorganismer. Som et resultat falder hans naturlige immunitet, og risikoen for allergiske reaktioner stiger. I en alder af tre er det meste af barnets mikrobiom modent. Hver person har sit eget unikke sæt af mikroorganismer, der bor i ham.

Bakterier bruges af mennesker i produktionen af ​​medicin og fødevarer. De nedbryder organiske forbindelser, renser dem og forvandler snavset affald til harmløst vand. Jordens mikroorganismer producerer nitrogenforbindelser, der er nødvendige for plantevækst. Encellede organismer behandler aktivt organisk stof og udfører cirkulationen af ​​stoffer i naturen, som er grundlaget for livet på vores planet.