Suur bakter. Bakterid

Kääbikud ja hiiglased bakterite seas

Bakterid on väikseimad elusorganismid ja kõige levinum eluvorm Maal. Tavalised bakterid on umbes 10 korda väiksemad kui inimese rakk. Nende suurus on umbes 0,5 mikronit ja neid saab näha ainult mikroskoobiga. Selgub aga, et ka bakterimaailmas on oma kääbused ja hiiglased. Üheks selliseks hiiglaseks peetakse bakterit Epulopiscium fishelsoni, mille suurus ulatub poole millimeetrini! See tähendab, et see ulatub liiva- või soolatera suuruseni ja on palja silmaga näha.

Väävlipärlite abil leidis loodus kriitilise suuruse probleemile hämmastava lahenduse: bakterid on õõnsad. Sees on tohutu mahuti, mis on 50 korda suurem kui tsütoplasma, raku elusosa. Nagu apelsini koor, ümbritseb tselluloos õõnsuse elavat osa.

Bakterid on maailmas elama asunud mitmel fantastilisel viisil. Kõigist olenditest on sageli unustatud üherakulised olendid kõige edukamad – ja ometi kasutavad inimesed neid sageli enda ümberhindamiseks kui evolutsiooni krooniks. Bakterid elavad inimese neerukivides ja usside soolestikus, õhus, keevates geisrites ja Antarktika jääs. Mõned toovad kannatusi, nagu katk, koolera või tuberkuloos kogu maailmas, teised aitavad taimedel kasvada või inimestel seedida, teised toituvad naftast, mered on saastunud, mõned on isegi vastupidavad tugevale radioaktiivsusele.

Epulopisciumi paljunemine

Cornwalli Akadeemias viidi läbi uuringud, et selgitada välja selliste suurte suuruste põhjused. Nagu selgus, talletab bakter 85 000 DNA koopiat. Võrdluseks, inimrakud sisaldavad ainult 3 koopiat. See armas olend elab troopilise riffikala Acanthurus nigrofuscus (kirurgkala) seedetraktis.

Väävlipärlil on Namiibia looduslikus aineringes oluline roll ja see roll põhjustas formaalselt selle gigantismi. Ta toitub väävliühenditest, mida leidub nende koduks olevas settes. Väävli seedimiseks sõltuvad bakterid, nagu ka loomade ainevahetus, hapnikust – nad vajavad hädasti nitraate. Kuid seda ei eksisteeri vaenulikus kastmes, milles Thiomargarita namibiensis elab.

See dilemma algloomi ei murdnud, küll aga tegi ta hiiglaseks: iga paari kuu tagant, kui merd tabab torm, tungib nitraadirikas vesi korraks ka sügavustes bakteritesse. Väävlipärl suudab nüüd oma õõnsuses talletada hinnalist nitraati, mida ta lühikest aega ohtralt kasutab; ta haldab varusid nagu sukelduja, kes võtab suruõhku endaga sügavusse kaasa.

Levinud bakteritüübid on väga väikesed ja primitiivsed, neil pole elundeid ja nad toituvad läbi membraanide. Toitained jaotuvad kogu bakterite kehas ühtlaselt, seega peavad need olema väikesed. Seevastu Epulopiscium kopeerib oma DNA-d mitu korda, jaotab koopiad ühtlaselt piki kesta ja nad saavad piisavalt toitu. See struktuur annab sellele võimaluse koheselt reageerida välistele stiimulitele. Ka selle jagunemisviis erineb teistest bakteritest. Kui tavalised bakterid jagunevad lihtsalt pooleks, siis kasvab ta enda sees kaks rakku, mis pärast tema surma lihtsalt välja tulevad.

Kuna Maa suurim bakter suudab talletada ka väävlit, võib ta ilma toiduta - suleline Namiibia pärl - olla kuude kaupa ning seejärel lihtsalt õhu peatada ja paremaid aegu oodata. Tänapäeval teame, et Namiibia väävlipärlil pole mitte ainult palju lähisugulasi teistel merealadel, vaid sellel on ka oluline ökoloogiline roll: need bakterid võivad põhjustada kõrge fosforisisaldusega kivimite teket. See vähendab fosfaadi hulka merevees, nii et see ei ole enam teistele elusolenditele toitainena kättesaadav.

Namiibia väävlipärl

Kuid isegi selle väikese bakteriga ei saa võrrelda suurim bakter maailmas, mida peetakse Thiomargarita namibiensis, muidu tuntud kui "Namiibia väävlipärl" on gramnegatiivne merebakter, mis avastati 1997. aastal. See mitte ainult ei koosne ainult ühest rakust, vaid tal puudub ka toetav skelett, nagu eukarüootidel. Thiomargarita mõõtmed ulatuvad 0,75-1 mm-ni, mis võimaldab seda palja silmaga näha.

Seega takistab nende kivimite teke ookeanide liigset rikastumist fosfaadiga. Enamik baktereid on tavaliselt väga väikesed ja neid saab tuvastada ainult mikroskoobiga. Kuid hiiglaslikud vormid on tekkinud mitmes bakterirühmas. Need on enam kui sadu kordi suuremad kui tavalised bakterid ja on palja silmaga kergesti äratuntavad. Suurimad teadaolevad bakterid kuuluvad väävlibakterite rühma. Neid baktereid saab ära tunda helehallide väävli lisandite järgi, mis põhjustavad väävlibakterite oksüdeerumist sulfiidi toimel väävliks ja edasist sulfaadimist energia tootmiseks.

Vastavalt ainevahetuse tüübile on tiomargarita organism, mis saab energiat redutseerimis-oksüdatsioonireaktsioonide tulemusena ja võib kasutada nitraati lõppobjektina, mis elektrone vastu võtab. Namiibia väävlipärli rakud on liikumatud ja seetõttu võib nitraadisisaldus kõikuda. Thiomargarita suudab säilitada nitraate vakuoolis, mis võtab enda alla umbes 98% kogu rakust. Madala nitraadikontsentratsiooni korral kasutatakse selle sisu hingamiseks. Sulfiidid oksüdeeritakse nitraatide toimel väävliks, mis koguneb bakteri sisekeskkonda väikeste graanulitena, mis seletab Thiomargarita pärlivärvi.

Selleks kasutavad nad kas hapnikku või nitraati. Nitraadi sissehingamine on ka ebatavalise suuruse põhjuseks. Hiidbakterite rakud koosnevad peamiselt suurtest membraaniga suletud vakuoolidest, milles nad suudavad säilitada kõrge kontsentratsiooni nitraati.

Salvestades hingamise jaoks nitraati ja väävlit energiaallikana, võivad hiidbakterid ebasoodsates välistingimustes kaua ellu jääda.

Namiibiaga silmitsi seisvas merepõhjas on palju rohkem sulfiide kui teistes rannikualades, mis on ilmselgelt kasuks sellele hiiglasele koos vastava suure nitraadireservuaariga. Lisaks sellele rikuvad Namiibia eriti pehmet merepõhja regulaarselt ulatuslikud metaanipuhangud. Alates selle avastamisest 14 aastat tagasi on bakterid kogunud kurikuulsust ning kantud Guinnessi rekordite raamatusse ja kantud Namiibia margile.

Thiomargarita uuring

Hiljuti läbi viidud uuringud on näidanud, et Thiomargarita namibiensis ei pruugi olla kohustuslik, vaid fakultatiivne organism, mis saab energiat ilma hapnikuta. Ta on võimeline hapnikku hingama, kui seda gaasi on piisavalt. Selle bakteri teine eripära on paltomoomilise jagunemise võimalus, mis toimub ilma vahepealse kasvu suurenemiseta. Seda protsessi kasutab Thiomargarita namibiensis nälgimisest põhjustatud stressitingimustes.

Muidugi hakati pärast Namiibia avastust otsima tiomargariiti ka teistes sulfiidirikastes merepiirkondades ja tõepoolest võis leida väga sarnaseid baktereid ka mujal, kuid mitte kusagil nii palju ja nii erinevate vormidega kui Namiibia rannikul. . Alles hiljuti õnnestus seda väljendite mitmekesisust geneetiliselt uurida. Lisaks avastati veel kaks senitundmatut perekonda, mis kannavad nüüd nime Thiopilula ja Thiophysa.

Väävlibakterid ja fosfori tsükkel

Kuigi teda on leitud ka Tšiili ja Costa Rica ranniku lähedalt merepõhjast, leidub teda seal vaid üksiku kambrina ja ei tooda tüüpilisi pärlikeed, millele Tiomargarita oma nime võlgneb.

Väävlibakterite tohututes rakkudes on piisavalt ruumi ainete hoidmiseks. Mitte ainult väävel energiavarustuseks ja nitraat oksüdeeriva ainena, vaid ka fosfaat võib suurtes kogustes akumuleeruda rakus omamoodi energiasalvestina polüfosfaadi kujul. Rannikualadel, kus elab eriti palju väävlibaktereid, tekivad ka kõrge fosforisisaldusega kivimid, nn fosforiidid.

Saksa bioloog Heide Schulz ja tema kolleegid avastasid bakteri 1997. aastal Namiibia ranniku lähedal asuva lameda mandriserva põhjasetetest ning 2005. aastal Mehhiko lahe põhja külmades piirkondades. avastas sarnase tüve, mis kinnitab Namiibia väävlipärli laialdast levikut.

Mere- ja rannikualadelt pärit iidsetest kivimitest võib sageli leida väävlibakterite kujulisi fossiile. Kokkuvõttes viitab see sellele, et pikka aega võivad suured väävlibakterid mängida otsest rolli mere fosforiringes, mis soodustab fosforiitide teket. Nüüd tekib küsimus fosfaatkivimite moodustumise tingimustes, kuna see protsess vähendab merevees kõigi elusorganismide toitainena saadaoleva lahustunud fosfaadi kogust.

Victor Ostrovski, Samogo.Net

Bakterid on meie planeedi esimesed "elanikud". Need primitiivsed tuumavabad mikroorganismid, millest enamik koosnes ainult ühest rakust, tekitasid hiljem teisi, keerukamaid eluvorme. Teadlased on uurinud üle kümne tuhande nende liigi, kuid veel umbes miljon on uurimata. Mikrokosmose esindaja standardsuurus on 0,5-5 mikronit, kuid suurima bakteri suurus on üle 700 mikroni.

Seetõttu tähendab suurenenud fosfori tootmine pikemas perspektiivis kõigi organismide väiksemat kasvu. Tegelikult näib fosfiidi moodustumise ja suurte väävlibakterite vahel olevat otsene seos. Tulemuseks on fosforirikas mineraalne apatiit ja astutakse esimene samm fosforiitide tekke suunas.

Namiibia ranniku lähedal asuv merepõhi on fosforiitide poolest nii rikas, et neist on kasu isegi väetisetööstuse toorainena. Me kahtlustame, et sarnased mehhanismid kehtivad ka tiomargarita puhul.

Bakterid on vanim eluvorm Maal

Bakterid võivad olla sfäärilise, spiraalse või sfäärilise kujuga. Neid võib leida kõikjal, nad elavad tihedalt vees, pinnases, happelises keskkonnas ja radioaktiivsetes allikates. Teadlased leiavad elavaid üherakulisi mikroorganisme igikeltsa tingimustes ja vulkaanidest purskavast lavast. Näete neid mikroskoobi abil, kuid mõned bakterid kasvavad hiiglaslikeks suurusteks, muutes täielikult inimese arusaama mikrokosmosest.

Ei ole veel teada, miks sulfiid põhjustab fosfaadi vabanemist. Tegelikult on aga näha, et nii tänapäeval kui ka kogu Maa ajaloo vältel tekkisid fosforiidid kõrge sulfiidisisaldusega merepõhjades. Seetõttu kahtlustame, et need ja sarnased bakterid mängivad olulist rolli mere fosforitsüklis ja aitasid tõenäoliselt kaasa fosforiidi tekkele geoloogilises minevikus. Millist nõu annab terviseekspert, kui esitame talle küsimusi, kuidas lihtsalt ja soodsalt vältida bakterite kasvu? Briti hügienisti dr Eckerley "Kätepesu".

Haigustekitajad on ju iseäranis kiindunud ilmumisse ja ilmuvad sageli kohtadesse, kus neid oodata pole. Pole üllatav, et 65% külmetushaigustest, 50% kõhulahtisusest ja 80% toiduga seotud seedetrakti haigustest pärinevad puhtast majapidamisest. Mitte vannitoas, vaid köögis. Enamikus majapidamistes on fekaalibakterite avastamise tõenäosus 200 korda suurem.

Thiomargarita namibiensis, Namiibia väävlipärl, on suurima inimese teadaoleva bakteri nimi. Selle nägemiseks pole vaja mikroskoopi, selle pikkus on 750 mikronit. Mikrokosmose hiiglase avastas Saksa teadlane Venemaa teaduslaeval ekspeditsiooni käigus põhjavetest.

Epulopiscium fishelsoni elab kirurgiliste kalade soolestikus ja on 700 mikronit pikk. Selle bakteri maht on 2000 korda suurem kui standardsuuruses mikroorganismide maht. Suur, üherakuline organism leiti algselt Punases meres elavate kirurgiliste kalade seest, kuid hiljem on seda leitud ka teistest kalaliikidest Suure Vallrahu piirkonnas.
Spiroheedid on pikkade spiraalsete rakkudega bakterid. Väga mobiilne. Nad elavad vees, pinnases või muus toitainekeskkonnas. Paljud spiroheedid on inimeste tõsiste haiguste tekitajad, teised aga saprofüüdid – nad lagundavad surnud orgaanilist ainet. Need bakterid võivad kasvada 250 mikroni pikkuseks.
Tsüanobakterid on vanimad mikroorganismid. Teadlased on leidnud oma elutähtsa tegevuse produktid, mis on rohkem kui 3,5 miljardi aasta vanused. Need üherakulised organismid on osa ookeaniplanktonist ja toodavad 20–40% Maa hapnikust. Spirulina kuivatatakse, jahvatatakse ja lisatakse toidule. Hapnikfotosüntees on omane vetikatele ja kõrgematele taimedele. Tsüanobakterid on ainsad üherakulised organismid, mis toodavad fotosünteesi käigus hapnikku. Just tänu sinivetikatele tekkis Maa atmosfääri suur hapnikuvaru. Nende bakterite raku laius varieerub vahemikus 0,5 kuni 100 mikronit.

Aktinomütseedid elavad enamiku selgrootute soolestikus. Nende läbimõõt on 0,4-1,5 mikronit. On olemas patogeensed aktinomütseedid, mis elavad hambakatus ja inimese hingamisteedes. Tänu aktinomütseedidele tunnevad inimesed ka spetsiifilist vihma lõhna.
Beggiatoa alba. Selle perekonna proteobakterid elavad väävlirikastes kohtades, värsketes jõgedes ja meredes. Nende bakterite suurus on 10x50 mikronit.
Azotobakteri läbimõõt on 1-2 mikronit, see elab nõrgalt aluselises või neutraalses keskkonnas, mängib olulist rolli lämmastikuringes, suurendab mulla viljakust ja stimuleerib taimede kasvu.
Mycoplasma mycoides on lehmade ja kitsede kopsuhaiguste põhjustaja. Nende rakkude suurus on 0,25-0,75 mikronit. Bakteritel ei ole kõva kest, neid kaitseb väliskeskkonna eest ainult tsütoplasmaatiline membraan. Seda tüüpi bakterite genoom on üks lihtsamaid.

Arhead ei ole bakterid, kuid nagu nemadki, koosnevad nad ühest rakust. Need üherakulised organismid on isoleeritud termiliste veealuste allikate läheduses, naftapuuraukude sees ja Põhja-Alaska jäise pinna all. Arheadel on oma areng ja nad erinevad teistest eluvormidest mõne biokeemilise tunnuse poolest. Arhea keskmine suurus on 1 mikron.

Ehitage oma immuunsüsteemi – ja puhastage seda regulaarselt

Hea immuunkaitse toimib peamiselt soolestikus. Seega vastutab hea soolekaitse meie tervise eest. Seetõttu on soovitatav oma soolefloorat üles ehitada korraliku toitumisega. Ülejäänud 20 protsendi jaoks tuleb tagada vedeliku- ja hügieenitingimused. Kõige mustemate majapidamistarvete hulka kuuluvad köögikäsnad ja -kaltsud, lõikelauad, tööpinnad, äravoolutorud, ukselingid ja hambaharjad.

Niiske ja soe on sigimiseks ideaalne kliima. Lisaks transporditakse baktereid tekstiili kasutades väga lihtsalt ühest kohast teise. Parim on kasutada eraldi tekstiile ja neid sageli vahetada. Kuivatage regulaarselt: enamik bakteritüvesid ei suuda kuivades tingimustes ellu jääda. Hea näpunäide: käsnasid saab desinfitseerida, pestes neid nõudepesumasinas.

Teoreetiliselt on üherakulise mikroorganismi minimaalne suurus 0,15-0,20 mikronit. Väiksema suurusega rakk ei suuda omalaadset reprodutseerida, kuna see ei mahuta vajalikus koostises ja koguses biopolümeere.

Bakterite roll looduses

Inimkehas eksisteerib koos üle miljoni liigi erinevaid üherakulisi mikroorganisme. Mõned neist on äärmiselt kasulikud, teised võivad põhjustada korvamatut tervisekahjustust. Laps saab esimese “portsu” baktereid sündides – ema sünnikanalist läbimise ajal ja esimestel minutitel pärast sündi.

Laudade lõiked ja praod loovad bakteritele suure kasvupinna. Jällegi olge ettevaatlik, et mitte ristsaastada: ärge kasutage toorest liha ega toorest kala ilma desinfitseerimata. Lõikelaua täiesti puhtana hoidmiseks soovitame kasutada seda puhastusvahendit: Segage 1 tl kloorvalgendit 200 ml veega. Tühjendage plaat ja laske sellel kuivada. Lõikelauad võid pista ka nõudepesumasinasse.

Suurim väljakutse: Puhasta tööpindu ainult pealtnäha puhaste tekstiilidega. Kui kasutate erinevatel roogadel samu määrdunud lappe ja köögisvamme, suurendab see mikroobide ohtu. Regulaarne desinfitseerimine aitab. Isegi äravoolutorud pakuvad bakteritele niisket kliimat. Saate need puhtaks sooda või söögisooda ja hambaharjaga. Nii saavad plekid, tõrksa mustuse ja isegi lõhnad kergesti lendu lasta. Ploome saab ka regulaarselt ravida.

Kui laps sünnib keisrilõikega, on lapse keha asustatud mitteseotud mikroorganismidega. Selle tulemusena väheneb tema loomulik immuunsus ja suureneb allergiliste reaktsioonide oht. Kolmandaks eluaastaks on suurem osa lapse mikrobiomist küps. Igal inimesel on tema ainulaadne mikroorganismide kogum.

Käest kätte: bakterid armastavad ukselinke. Kui peenis on endiselt valus, on minikahjurid veelgi rõõmsamad. Eriti sel juhul: peske käsi regulaarselt. Antibakteriaalseid seepe tuleks igal juhul vältida, sest need on tõelised kestad, mis tapavad kõik bakteritüved. Looduslik seep on tervislikum alternatiiv.

Erinevad bakteritüved

Peaksite vahetama iga kolme kuu tagant. Mitte ainult bakterite tõttu, vaid ka sellepärast, et aja jooksul rikud harjad ära. Vaatamata kõigele kirjeldatud "leibkonna segadusele": bakterid pole iseenesest halvad. Bakteritel on häid ja halbu tüvesid ning enamik inimesi tuleb mõlema tüvega kergesti toime. Tavalisi leibkondi koloniseerib terve bakteriaalne floora.

Inimesed kasutavad baktereid ravimite ja toidu tootmisel. Nad lagundavad orgaanilisi ühendeid, puhastades neid ja muutes määrdunud jäätmed kahjutuks veeks. Mulla mikroorganismid toodavad taimede kasvuks vajalikke lämmastikuühendeid. Üherakulised organismid töötlevad aktiivselt orgaanilist ainet ja teostavad looduses ainete ringlust, mis on meie planeedi elu aluseks.

Bakterid on vanim praegu Maal eksisteeriv organismide rühm. Esimesed bakterid ilmusid tõenäoliselt enam kui 3,5 miljardit aastat tagasi ja peaaegu miljard aastat olid nad meie planeedil ainsad elusolend. Kuna tegemist oli esimeste eluslooduse esindajatega, oli nende keha algeline struktuur.

Aja jooksul muutus nende struktuur keerulisemaks, kuid tänaseni peetakse baktereid kõige primitiivsemateks üherakulisteks organismideks. Huvitav on see, et mõned bakterid säilitavad endiselt oma iidsete esivanemate primitiivsed omadused. Seda täheldatakse kuumades väävliallikates ja veehoidlate põhjas asuvates anoksilises mudas elavates bakterites.

Enamik baktereid on värvitud. Vaid vähesed on lillad või rohelised. Kuid paljude bakterite kolooniatel on ere värv, mis on tingitud värvilise aine sattumisest keskkonda või rakkude pigmenteerumisest.

Bakterite maailma avastajaks oli 17. sajandi Hollandi loodusteadlane Antony Leeuwenhoek, kes lõi esmalt täiusliku suurendusmikroskoobi, mis suurendab objekte 160-270 korda.

Bakterid liigitatakse prokarüootidena ja liigitatakse eraldi kuningriiki – bakterid.

Keha kuju

Bakterid on arvukad ja mitmekesised organismid. Need erinevad kuju poolest.

Bakteri nimi	Bakterite kuju	Bakterite pilt
Cocci		Pallikujuline
Bacillus		Vardakujuline
Vibrio		Komakujuline
Spirillum		Spiraal
Streptokokid		Kokkide ahel
Stafülokokk		Kokkide kobarad
Diplokokk		Kaks ümmargust bakterit, mis on suletud ühte limaskesta kapslisse

Transpordimeetodid

Bakterite hulgas on liikuvaid ja liikumatuid vorme. Motiilid liiguvad lainelaadsete kontraktsioonide tõttu või flagellade (keerdunud spiraalsed niidid) abil, mis koosnevad spetsiaalsest valgust nimega flagelliin. Vipu võib olla üks või mitu. Mõnes bakteris asuvad need raku ühes otsas, teistes - kahes või kogu pinna ulatuses.

Kuid liikumine on omane ka paljudele teistele bakteritele, millel puuduvad flagellad. Seega on väljast limaga kaetud bakterid võimelised libisema.

Mõnedel vee- ja mullabakteritel, millel puuduvad flagellad, on tsütoplasmas gaasivakuoolid. Rakus võib olla 40-60 vakuooli. Igaüks neist on täidetud gaasiga (arvatavasti lämmastikuga). Reguleerides gaasikogust vakuoolides, võivad veebakterid vajuda veesambasse või tõusta selle pinnale ning mullabakterid liikuda mullakapillaarides.

Elupaik

Organisatsiooni lihtsuse ja vähenõudlikkuse tõttu on bakterid looduses laialt levinud. Baktereid leidub kõikjal: isegi kõige puhtamas allikavee tilgas, mullaterades, õhus, kividel, polaarlumes, kõrbeliivas, ookeani põhjas, sügavast sügavusest ammutatud õlis ja isegi veekogudes. kuumaveeallikate vesi, mille temperatuur on umbes 80ºC. Nad elavad taimedel, puuviljadel, erinevatel loomadel ja inimestel soolestikus, suuõõnes, jäsemetel ja keha pinnal.

Bakterid on väikseimad ja arvukamad elusolendid. Väikese suuruse tõttu tungivad need kergesti pragudesse, pragudesse või pooridesse. Väga vastupidav ja kohanenud erinevate elutingimustega. Nad taluvad kuivatamist, äärmist külma ja kuumutamist kuni 90ºC ilma elujõulisust kaotamata.

Maal pole praktiliselt ühtegi kohta, kus baktereid ei leiaks, kuid erinevates kogustes. Bakterite elutingimused on mitmekesised. Mõned neist vajavad õhuhapnikku, teised ei vaja seda ja on võimelised elama hapnikuvabas keskkonnas.

Õhus: bakterid tõusevad atmosfääri ülakihti kuni 30 km kaugusele. ja veel.

Eriti palju on neid mullas. 1 g mulda võib sisaldada sadu miljoneid baktereid.

Vees: vee pinnakihtides avatud reservuaarides. Kasulikud veebakterid mineraliseerivad orgaanilisi jääke.

Elusorganismides: patogeensed bakterid satuvad kehasse väliskeskkonnast, kuid ainult soodsatel tingimustel põhjustavad haigusi. Sümbiootilised elavad seedeorganites, aidates lagundada ja omastada toitu ning sünteesida vitamiine.

Väline struktuur

Bakterirakk on kaetud spetsiaalse tiheda kestaga - rakuseinaga, mis täidab kaitse- ja tugifunktsioone ning annab ka bakterile püsiva iseloomuliku kuju. Bakteri rakusein meenutab taimeraku seina. See on läbilaskev: selle kaudu pääsevad toitained vabalt rakku ja ainevahetusproduktid väljuvad keskkonda. Sageli toodavad bakterid rakuseina peale täiendavat kaitsvat limakihti – kapslit. Kapsli paksus võib olla mitu korda suurem kui raku enda läbimõõt, kuid see võib olla ka väga väike. Kapsel ei ole raku oluline osa, see moodustub sõltuvalt tingimustest, milles bakterid satuvad. See kaitseb baktereid kuivamise eest.

Mõne bakteri pinnal on pikad lipud (üks, kaks või mitu) või lühikesed õhukesed villid. Lipu pikkus võib olla mitu korda suurem kui bakteri keha suurus. Bakterid liiguvad lipu ja villi abil.

Sisemine struktuur

Bakteriraku sees on tihe, liikumatu tsütoplasma. Sellel on kihiline struktuur, vakuoolid puuduvad, seetõttu asuvad tsütoplasma enda aines erinevad valgud (ensüümid) ja varutoitained. Bakterirakkudel puudub tuum. Pärilikku informatsiooni kandev aine on koondunud nende raku keskossa. Bakterid, - nukleiinhape - DNA. Kuid see aine ei moodustu tuumaks.

Bakteriraku sisemine korraldus on keeruline ja sellel on oma spetsiifilised omadused. Tsütoplasma eraldatakse rakuseinast tsütoplasmaatilise membraaniga. Tsütoplasmas on põhiaine ehk maatriks, ribosoomid ja väike hulk membraanistruktuure, mis täidavad mitmesuguseid funktsioone (mitokondrite analoogid, endoplasmaatiline retikulum, Golgi aparaat). Bakterirakkude tsütoplasma sisaldab sageli erineva kuju ja suurusega graanuleid. Graanulid võivad koosneda ühenditest, mis toimivad energia- ja süsinikuallikana. Bakterirakus leidub ka rasvapiisku.

Raku keskosas paikneb tuumaaine – DNA, mis ei ole tsütoplasmast membraaniga piiritletud. See on tuuma analoog - nukleoid. Nukleoidil ei ole membraani, nukleooli ega kromosoomide komplekti.

Toitumismeetodid

Bakteritel on erinevad toitumisviisid. Nende hulgas on autotroofe ja heterotroofe. Autotroofid on organismid, mis on võimelised iseseisvalt tootma oma toitumiseks orgaanilisi aineid.

Taimed vajavad lämmastikku, kuid ei suuda ise õhust lämmastikku omastada. Mõned bakterid ühendavad õhus olevaid lämmastikumolekule teiste molekulidega, mille tulemuseks on taimedele kättesaadavad ained.

Need bakterid settivad noorte juurte rakkudesse, mille tagajärjel tekivad juurtele paksenemised, mida nimetatakse sõlmedeks. Sellised mügarikud tekivad liblikõieliste sugukonda kuuluvate taimede ja mõnede teiste taimede juurtele.

Juured annavad bakteritele süsivesikuid ja bakterid juurtele lämmastikku sisaldavaid aineid, mida taim suudab omastada. Nende kooselu on mõlemale poolele kasulik.

Taimejuured eritavad palju orgaanilisi aineid (suhkruid, aminohappeid jt), millest bakterid toituvad. Seetõttu settib eriti palju baktereid juuri ümbritsevasse mullakihti. Need bakterid muudavad surnud taimejäänused taimseteks aineteks. Seda mullakihti nimetatakse risosfääriks.

Sõlmebakterite juurekoesse tungimise kohta on mitmeid hüpoteese:

epidermise ja ajukoore kudede kahjustuse kaudu;
läbi juurekarvade;
ainult läbi noore rakumembraani;
tänu kaasbakteritele, mis toodavad pektinolüütilisi ensüüme;
trüptofaanist pärineva B-indooläädikhappe sünteesi stimuleerimise tõttu, mis on alati taimejuure sekretsioonis.

Sõlmebakterite juurekoesse viimise protsess koosneb kahest faasist:

juurekarvade nakatumine;
sõlmede moodustumise protsess.

Enamasti paljuneb pealetungiv rakk aktiivselt, moodustab nn nakkusniite ja liigub selliste niitide kujul taimekoesse. Nakkuslõngast väljuvad sõlmebakterid jätkavad peremeeskoes paljunemist.

Kiiresti paljunevate mügarbakterite rakkudega täidetud taimerakud hakkavad kiiresti jagunema. Noore sõlme ühendamine liblikõielise taime juurega toimub tänu veresoonte-kiulistele kimpudele. Toimimisperioodil on sõlmed tavaliselt tihedad. Optimaalse aktiivsuse tekkimise ajaks omandavad sõlmed roosat värvi (tänu leghemoglobiini pigmendile). Ainult need bakterid, mis sisaldavad leghemoglobiini, on võimelised siduma lämmastikku.

Mügarbakterid tekitavad kümneid ja sadu kilogramme lämmastikväetist ühe hektari mulla kohta.

Ainevahetus

Bakterid erinevad üksteisest oma ainevahetuse poolest. Mõnes toimub see hapniku osalusel, teistes - ilma selleta.

Enamik baktereid toitub valmis orgaanilistest ainetest. Ainult vähesed neist (sinakasrohelised või tsüanobakterid) on võimelised anorgaanilistest orgaanilisi aineid looma. Nad mängisid olulist rolli hapniku kogunemisel Maa atmosfääri.

Bakterid imavad aineid väljastpoolt, rebivad oma molekulid tükkideks, panevad nendest osadest kokku oma kesta ja täiendavad nende sisu (nii nad kasvavad) ning paiskavad välja mittevajalikud molekulid. Bakteri kest ja membraan võimaldavad tal omastada vaid vajalikke aineid.

Kui bakteri kest ja membraan oleksid täielikult läbilaskmatud, ei satuks rakku aineid. Kui need oleksid kõikidele ainetele läbilaskvad, seguneks raku sisu söötmega – lahusega, milles bakter elab. Bakterid vajavad ellujäämiseks kesta, mis laseb läbi vajalikke aineid, kuid mitte tarbetuid aineid.

Bakter neelab selle läheduses asuvaid toitaineid. Mis järgmisena juhtub? Kui see suudab iseseisvalt liikuda (lippu liigutades või lima tagasi lükates), siis liigub ta seni, kuni leiab vajalikud ained.

Kui see ei saa liikuda, siis ta ootab, kuni difusioon (ühe aine molekulide võime tungida teise aine molekulide tihnikusse) toob sellesse vajalikud molekulid.

Bakterid koos teiste mikroorganismide rühmadega teevad tohutut keemilist tööd. Erinevaid ühendeid muundades saavad nad oma eluks vajalikku energiat ja toitaineid. Ainevahetusprotsessid, energia saamise meetodid ja nende keha ainete ehitamiseks vajalike materjalide vajadus on bakterites mitmekesised.

Teised bakterid rahuldavad kõik oma vajadused süsiniku järele, mis on vajalik orgaaniliste ainete sünteesiks organismis anorgaaniliste ühendite arvelt. Neid nimetatakse autotroofideks. Autotroofsed bakterid on võimelised sünteesima orgaanilisi aineid anorgaanilistest. Nende hulgas on:

Kemosüntees

Kiirgusenergia kasutamine on kõige olulisem, kuid mitte ainus viis süsihappegaasist ja veest orgaanilise aine tekitamiseks. On teada baktereid, mis ei kasuta selliseks sünteesiks energiaallikana mitte päikesevalgust, vaid teatud anorgaaniliste ühendite – vesiniksulfiidi, väävli, ammoniaagi, vesiniku, lämmastikhappe, rauaühendite – oksüdatsiooni käigus organismide rakkudes tekkivate keemiliste sidemete energiat. raud ja mangaan. Nad kasutavad selle keemilise energia abil moodustunud orgaanilist ainet oma keha rakkude ehitamiseks. Seetõttu nimetatakse seda protsessi kemosünteesiks.

Kõige olulisem kemosünteetiliste mikroorganismide rühm on nitrifitseerivad bakterid. Need bakterid elavad mullas ja oksüdeerivad orgaaniliste jääkide lagunemisel tekkinud ammoniaaki lämmastikhappeks. Viimane reageerib mulla mineraalsete ühenditega, muutudes lämmastikhappe sooladeks. See protsess toimub kahes etapis.

Rauabakterid muudavad raua raua oksiidseks. Saadud raudhüdroksiid settib ja moodustab nn raba rauamaagi.

Mõned mikroorganismid eksisteerivad molekulaarse vesiniku oksüdatsiooni tõttu, pakkudes seeläbi autotroofset toitumismeetodit.

Vesinikbakterite iseloomulik tunnus on orgaaniliste ühendite ja vesiniku puudumise korral lülitumine heterotroofsele elustiilile.

Seega on kemoautotroofid tüüpilised autotroofid, kuna nad sünteesivad iseseisvalt anorgaanilistest ainetest vajalikke orgaanilisi ühendeid ega võta neid teistest organismidest, näiteks heterotroofidest, valmis kujul. Kemoautotroofsed bakterid erinevad fototroofsetest taimedest oma täieliku sõltumatuse poolest valgusest kui energiaallikast.

Bakterite fotosüntees

Mõned pigmenti sisaldavad väävlibakterid (lilla, roheline), mis sisaldavad spetsiifilisi pigmente - bakterioklorofülle, on võimelised absorbeerima päikeseenergiat, mille abil nende kehas olev vesiniksulfiid laguneb ja vabastab vesinikuaatomeid vastavate ühendite taastamiseks. Sellel protsessil on palju ühist fotosünteesiga ja see erineb ainult selle poolest, et lillades ja rohelistes bakterites on vesiniku doonoriks vesiniksulfiid (vahel karboksüülhapped), rohelistes taimedes aga vesi. Mõlemas toimub vesiniku eraldamine ja ülekandmine neeldunud päikesekiirte energia tõttu.

Seda bakteriaalset fotosünteesi, mis toimub ilma hapniku vabanemiseta, nimetatakse fotoreduktsiooniks. Süsinikdioksiidi fotoredutseerimine on seotud vesiniku ülekandega mitte veest, vaid vesiniksulfiidist:

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

Kemosünteesi ja bakteriaalse fotosünteesi bioloogiline tähtsus planeedi skaalal on suhteliselt väike. Väävli ringluses looduses mängivad olulist rolli ainult kemosünteetilised bakterid. Roheliste taimede poolt väävelhappe soolade kujul imenduv väävel väheneb ja muutub valgu molekulide osaks. Peale selle, kui surnud taime- ja loomajäänused hävitavad mädanevad bakterid, vabaneb väävel vesiniksulfiidina, mille väävlibakterid oksüdeerivad vabaks väävliks (või väävelhappeks), moodustades mullas taimedele ligipääsetavaid sulfiteid. Kemo- ja fotoautotroofsed bakterid on lämmastiku ja väävli tsüklis hädavajalikud.

Sporulatsioon

Eosed tekivad bakteriraku sees. Sporulatsiooniprotsessi käigus läbib bakterirakk mitmeid biokeemilisi protsesse. Vaba vee hulk selles väheneb ja ensümaatiline aktiivsus väheneb. See tagab eoste vastupidavuse ebasoodsatele keskkonnatingimustele (kõrge temperatuur, kõrge soolasisaldus, kuivamine jne). Sporulatsioon on iseloomulik vaid väikesele rühmale bakteritest.

Eosed on bakterite elutsükli valikuline etapp. Sporulatsioon algab ainult toitainete puudusest või ainevahetusproduktide kogunemisest. Eoste kujul olevad bakterid võivad pikka aega uinuda. Bakterite eosed taluvad pikaajalist keetmist ja väga pikka külmutamist. Soodsate tingimuste ilmnemisel idaneb eos ja muutub elujõuliseks. Bakterite eosed on kohanemine ebasoodsates tingimustes ellujäämiseks.

Paljundamine

Bakterid paljunevad, jagades ühe raku kaheks. Pärast teatud suuruse saavutamist jaguneb bakter kaheks identseks bakteriks. Siis hakkab igaüks neist toituma, kasvab, jaguneb jne.

Pärast rakkude pikenemist moodustub järk-järgult põiki vahesein ja seejärel eralduvad tütarrakud; Paljudes bakterites jäävad rakud pärast jagunemist teatud tingimustel iseloomulikeks rühmadeks seotuks. Sel juhul tekivad olenevalt jaotustasandi suunast ja jaotuste arvust erinevad kujundid. Paljunemine pungumise teel toimub erandkorras bakteritel.

Soodsates tingimustes toimub rakkude jagunemine paljudes bakterites iga 20-30 minuti järel. Sellise kiire paljunemise korral on ühe bakteri järglased 5 päeva jooksul võimelised moodustama massi, mis suudab täita kõik mered ja ookeanid. Lihtne arvutus näitab, et päevas saab moodustada 72 põlvkonda (720 000 000 000 000 000 000 rakku). Kui arvestada kaaluks - 4720 tonni. Looduses seda aga ei juhtu, kuna enamik baktereid sureb kiiresti päikesevalguse, kuivamise, toidupuuduse, temperatuurini 65-100ºC kuumutamise, liikidevahelise võitluse jms mõjul.

Bakter (1), olles omastanud piisavalt toitu, suureneb (2) ja hakkab valmistuma paljunemiseks (rakkude jagunemiseks). Selle DNA (bakteris on DNA molekul suletud ringis) kahekordistub (bakter toodab sellest molekulist koopia). Mõlemad DNA molekulid (3, 4) leiavad end kinnitunud bakteri seina külge ja bakteri pikenedes eemalduvad (5, 6). Kõigepealt jaguneb nukleotiid, seejärel tsütoplasma.

Pärast kahe DNA molekuli lahknemist tekib bakteril ahenemine, mis jagab bakteri keha järk-järgult kaheks osaks, millest igaüks sisaldab DNA molekuli (7).

Juhtub (Bacillus subtilises), et kaks bakterit kleepuvad kokku ja nende vahele tekib sild (1,2).

Hüppaja transpordib DNA ühest bakterist teise (3). Ühes bakteris põimuvad DNA molekulid, kleepuvad mõnes kohas kokku (4) ja vahetavad seejärel sektsioone (5).

Bakterite roll looduses

Gyre

Bakterid on looduse üldise ainete ringluse kõige olulisem lüli. Taimed loovad mullas leiduvast süsihappegaasist, veest ja mineraalsooladest keerulisi orgaanilisi aineid. Need ained naasevad koos surnud seente, taimede ja loomade surnukehadega mulda. Bakterid lagundavad keerulised ained lihtsateks, mida siis taimed kasutavad.

Bakterid hävitavad surnud taimede ja loomade surnukehade kompleksseid orgaanilisi aineid, elusorganismide väljaheiteid ja mitmesuguseid jäätmeid. Nendest orgaanilistest ainetest toitudes muudavad saprofüütsed lagunemisbakterid need huumuseks. Need on meie planeedi omamoodi korrapidajad. Seega osalevad bakterid aktiivselt looduses leiduvate ainete ringis.

Mulla teke

Kuna bakterid on levinud peaaegu kõikjal ja neid esineb tohutul hulgal, määravad nad suuresti ära erinevad looduses toimuvad protsessid. Sügisel langevad puude ja põõsaste lehed, hukkuvad kõrreliste maapealsed võrsed, vanad oksad, aeg-ajalt langevad vanade puude tüved. Kõik see muutub järk-järgult huumuseks. 1 cm3. Metsamulla pinnakiht sisaldab sadu miljoneid mitme liigi saprofüütseid mullabaktereid. Need bakterid muudavad huumuse mitmesugusteks mineraalideks, mida taimejuured saavad mullast omastada.

Mõned mullabakterid on võimelised absorbeerima õhust lämmastikku, kasutades seda elutähtsates protsessides. Need lämmastikku siduvad bakterid elavad iseseisvalt või settivad liblikõieliste taimede juurtesse. Olles tunginud kaunviljade juurtesse, põhjustavad need bakterid juurerakkude kasvu ja nendele sõlmede moodustumist.

Need bakterid toodavad lämmastikuühendeid, mida taimed kasutavad. Bakterid saavad taimedest süsivesikuid ja mineraalsooli. Seega on liblikõielise taime ja mügarbakterite vahel tihe seos, mis on kasulik nii ühele kui ka teisele organismile. Seda nähtust nimetatakse sümbioosiks.

Tänu sümbioosile mügarbakteritega rikastavad kaunviljad mulda lämmastikuga, aidates kaasa saagikuse suurenemisele.

Levik looduses

Mikroorganismid on kõikjal. Ainsad erandid on aktiivsete vulkaanide kraatrid ja väikesed alad plahvatanud aatomipommide epitsentrites. Ei Antarktika madalad temperatuurid, geisrite keevad ojad, küllastunud soolalahused soolabasseinides, mäetippude tugev insolatsioon ega tuumareaktorite karm kiiritamine ei sega mikrofloora olemasolu ja arengut. Kõik elusolendid suhtlevad pidevalt mikroorganismidega, olles sageli mitte ainult nende hoidlad, vaid ka levitajad. Mikroorganismid on meie planeedi põliselanikud, kes uurivad aktiivselt kõige uskumatumaid looduslikke substraate.

Mulla mikrofloora

Bakterite arv pinnases on äärmiselt suur – sadu miljoneid ja miljardeid isendeid grammi kohta. Pinnas on neid palju rohkem kui vees ja õhus. Bakterite koguarv pinnases muutub. Bakterite arv sõltub pinnase tüübist, nende seisundist ja kihtide sügavusest.

Mullaosakeste pinnal paiknevad mikroorganismid väikestes mikrokolooniates (igaüks 20-100 rakku). Need arenevad sageli orgaanilise aine trombide paksusena, elavate ja surevate taimejuurte juures, õhukestes kapillaarides ja tükkide sees.

Mulla mikrofloora on väga mitmekesine. Siin on erinevad bakterite füsioloogilised rühmad: mädabakterid, nitrifitseerivad bakterid, lämmastikku siduvad bakterid, väävlibakterid jne. Nende hulgas on aeroobe ja anaeroobe, eos- ja mitteeosvorme. Mikrofloora on üks mulla kujunemise tegureid.

Mikroorganismide arengupiirkond pinnases on elustaimede juurtega külgnev tsoon. Seda nimetatakse risosfääriks ja selles sisalduvate mikroorganismide kogumit nimetatakse risosfääri mikroflooraks.

Veehoidlate mikrofloora

Vesi on looduslik keskkond, kus mikroorganismid arenevad suurel hulgal. Suurem osa neist satub vette pinnasest. Tegur, mis määrab bakterite arvu vees ja toitainete olemasolu selles. Kõige puhtamad veed pärinevad arteesia kaevudest ja allikatest. Avatud veehoidlad ja jõed on väga bakteririkkad. Kõige rohkem baktereid leidub vee pinnakihtides, kaldale lähemal. Kaldast eemaldudes ja sügavuse suurenedes bakterite arv väheneb.

Puhas vesi sisaldab 100-200 bakterit ml kohta ja saastunud vesi 100-300 tuhat või rohkem. Põhjamudas on palju baktereid, eriti pinnakihis, kus bakterid moodustavad kile. See kile sisaldab palju väävli- ja rauabaktereid, mis oksüdeerivad vesiniksulfiidi väävelhappeks ja takistavad seeläbi kalade hukkumist. Mudas leidub rohkem eoseid, vees aga mitteeosekandvaid vorme.

Liigilise koostise poolest on vee mikrofloora sarnane mulla mikroflooraga, kuid on ka spetsiifilisi vorme. Hävitades erinevaid vette sattuvaid jäätmeid, viivad mikroorganismid järk-järgult läbi nn bioloogilise vee puhastamise.

Õhu mikrofloora

Õhu mikrofloorat on vähem kui mulla ja vee mikrofloorat. Bakterid tõusevad koos tolmuga õhku, võivad seal mõnda aega püsida, seejärel settida maa pinnale ja surevad toitumise puudumise või ultraviolettkiirte mõjul. Mikroorganismide arv õhus oleneb geograafilisest vööndist, maastikust, aastaajast, tolmusaastest jne. Iga tolmukübe on mikroorganismide kandja. Enamik baktereid on õhus tööstusettevõtete kohal. Maapiirkondades on õhk puhtam. Kõige puhtam õhk on metsade, mägede ja lumiste alade kohal. Ülemised õhukihid sisaldavad vähem mikroobe. Õhu mikroflooras on palju pigmenteerunud ja eoseid kandvaid baktereid, mis on ultraviolettkiirte suhtes teistest vastupidavamad.

Inimkeha mikrofloora

Inimkeha, isegi täiesti terve, on alati mikrofloora kandja. Inimkeha kokkupuutel õhu ja pinnasega sadestuvad riietele ja nahale mitmesugused mikroorganismid, sealhulgas patogeensed (teetanuse batsillid, gaasigangreen jne). Inimkeha kõige sagedamini kokku puutuvad osad on saastunud. Kätel leitakse E. coli ja stafülokokid. Suuõõnes on üle 100 tüüpi mikroobide. Suu on oma temperatuuri, niiskuse ja toitainete jääkidega suurepärane keskkond mikroorganismide arenguks.

Maos on happeline reaktsioon, mistõttu enamik selles olevaid mikroorganisme sureb. Peensoolest alustades muutub reaktsioon aluseliseks, s.t. soodne mikroobidele. Jämesoole mikrofloora on väga mitmekesine. Iga täiskasvanu eritab iga päev väljaheidetega umbes 18 miljardit bakterit, s.t. rohkem inimesi kui inimesi maailmas.

Siseorganid, mis ei ole väliskeskkonnaga ühenduses (aju, süda, maks, põis jne), on tavaliselt mikroobivabad. Mikroobid sisenevad nendesse organitesse ainult haiguse ajal.

Bakterid ainete ringis

Mikroorganismidel üldiselt ja eriti bakteritel on suur roll Maal toimuvates bioloogiliselt olulistes ainete tsüklites, viies läbi keemilisi transformatsioone, mis on taimedele ega loomadele täiesti kättesaamatud. Elementide tsükli erinevaid etappe viivad läbi erinevat tüüpi organismid. Iga üksiku organismirühma olemasolu sõltub elementide keemilisest muundamisest teiste rühmade poolt.

Lämmastiku tsükkel

Lämmastikuühendite tsükliline muundamine mängib esmatähtsat rolli erinevate toitumisvajadustega biosfääri organismide varustamisel vajalike lämmastikuvormidega. Üle 90% kogu lämmastiku sidumisest on tingitud teatud bakterite metaboolsest aktiivsusest.

Süsiniktsükkel

Orgaanilise süsiniku bioloogiline muundamine süsinikdioksiidiks, millega kaasneb molekulaarse hapniku vähenemine, nõuab erinevate mikroorganismide ühist metaboolset aktiivsust. Paljud aeroobsed bakterid viivad läbi orgaaniliste ainete täielikku oksüdatsiooni. Aeroobsetes tingimustes lagundatakse orgaanilised ühendid algselt käärimise teel ja anorgaaniliste vesiniku aktseptorite (nitraat, sulfaat või CO 2 ) olemasolul oksüdeeritakse käärimise orgaanilised lõppsaadused edasi anaeroobse hingamise teel.

Väävli tsükkel

Väävel on elusorganismidele kättesaadav peamiselt lahustuvate sulfaatide või redutseeritud orgaaniliste väävliühendite kujul.

Raua tsükkel

Mõned mageveekogud sisaldavad suures kontsentratsioonis redutseeritud rauasooli. Sellistes kohtades tekib spetsiifiline bakteriaalne mikrofloora – rauabakterid, mis oksüdeerivad redutseeritud rauda. Nad osalevad raba rauamaakide ja rauasoolarikaste veeallikate tekkes.

Bakterid on kõige iidsemad organismid, mis ilmusid Arheanis umbes 3,5 miljardit aastat tagasi. Umbes 2,5 miljardit aastat domineerisid nad Maa peal, moodustades biosfääri ja osalesid hapnikuatmosfääri moodustamises.

Bakterid on ühed kõige lihtsama struktuuriga elusorganismid (välja arvatud viirused). Arvatakse, et need on esimesed organismid, kes Maal ilmusid.

Elu meie planeedil sai alguse bakteritest. Teadlased usuvad, et sellega see kõik lõpeb. On nali, et kui tulnukad Maad uurisid, ei saanud nad aru, kes on selle tegelik omanik – inimene või batsill. Allpool on valitud kõige huvitavamad faktid bakterite kohta.

Bakter on eraldiseisev organism, mis paljuneb jagunemise teel. Mida soodsam on elupaik, seda kiiremini see jaguneb. Need mikroorganismid elavad kõigis elusolendites, aga ka vees, toidus, mädanenud puudes ja taimedes.

Sellega nimekiri ei piirdu. Batsillid säilivad hästi esemetel, mida inimene on puudutanud. Näiteks ühistranspordis käsipuul, külmkapi käepidemel, pliiatsi otsas. Arizona ülikoolist avastati hiljuti huvitavaid fakte bakterite kohta. Nende tähelepanekute kohaselt elavad Marsil "magavad" mikroorganismid. Teadlased on kindlad, et see on üks tõendeid elu olemasolust teistel planeetidel, lisaks saab nende arvates Maal "elustada" tulnukaid.

Mikroorganismi uuris esmakordselt optilise mikroskoobiga Hollandi teadlane Antonius van Leeuwenhoek 17. sajandi lõpus. Praegu on teada umbes kaks tuhat batsilliliiki. Kõik need võib jagada järgmisteks osadeks:

kahjulik;
kasulik;
neutraalne.

Samas võitlevad kahjulikud enamasti kasulike ja neutraalsete vastu. See on üks levinumaid põhjuseid, miks inimene haigestub.

Kõige huvitavamad faktid

Üldiselt osalevad üherakulised organismid kõigis eluprotsessides.

Bakterid ja inimesed

Inimene siseneb sünnist saati maailma, mis on täis erinevaid mikroorganisme. Mõned aitavad tal ellu jääda, teised põhjustavad nakkusi ja haigusi.

Kõige uudishimulikumad huvitavad faktid bakterite ja inimeste kohta:

Selgub, et batsill võib inimese täielikult ravida või meie liigi hävitada. Praegu on bakteriaalsed toksiinid juba olemas.

Kuidas aitasid bakterid meil ellu jääda?

Siin on veel mõned huvitavad faktid inimestele kasulike bakterite kohta:

teatud tüüpi batsillid kaitsevad inimesi allergiate eest;
bakterite abil saate kõrvaldada ohtlikud jäätmed (näiteks naftatooted);
Ilma mikroorganismideta soolestikus ei jääks inimene ellu.

Kuidas lastele batsillidest rääkida?

Lapsed on valmis batsillidest rääkima 3-4-aastaselt. Teabe korrektseks edastamiseks tasub rääkida huvitavaid fakte bakterite kohta. Näiteks laste jaoks on väga oluline mõista, et on olemas kurjad ja head mikroobid. Et head oskavad piimast kääritatud küpsetatud piima teha. Ja ka seda, et need aitavad kõhul toitu seedida.

Tähelepanu tuleb pöörata kurjadele bakteritele. Öelge neile, et nad on väga väikesed, nii et neid pole näha. Et kui nad inimkehasse sisenevad, on seal kiiresti palju mikroobe ja nad hakkavad meid seestpoolt sööma.

Kurja mikroobi kehasse sattumise vältimiseks peab laps teadma:

Peske käed pärast väljas käimist ja enne söömist.
Ärge sööge palju magusat.
Laske end vaktsineerida.

Parim viis bakterite demonstreerimiseks on piltide ja entsüklopeediate kaudu.

Mida peaks iga õpilane teadma?

Suurema lapsega on parem rääkida mitte pisikutest, vaid bakteritest. Kooliõpilastele huvitavaid fakte on oluline põhjendada. See tähendab, et kätepesu tähtsusest rääkides võib öelda, et tualettkäepidemetel elab 340 kolooniat kahjulikke batsilli.

Koos leiate teavet selle kohta, millised bakterid põhjustavad hambakaariest. Ja öelge õpilasele ka, et šokolaadil on väikestes kogustes antibakteriaalne toime.

Isegi algklassiõpilane saab aru, mis on vaktsiin. See on siis, kui kehasse siseneb väike kogus viirust või baktereid ja immuunsüsteem alistab selle. Seetõttu on vaktsineerimine nii oluline.

Juba lapsepõlvest peale peaks tulema arusaam, et bakterite riik on terve maailm, mida pole veel lõpuni uuritud. Ja kuni need mikroorganismid eksisteerivad, eksisteerib ka inimliik ise.

Kääbikud ja hiiglased bakterite seas

Epulopisciumi paljunemine

Namiibia väävlipärl

Thiomargarita uuring

Victor Ostrovski, Samogo.Net

Bakterid on vanim eluvorm Maal

Thiomargarita namibiensis, Namiibia väävlipärl, on suurima inimese teadaoleva bakteri nimi. Selle nägemiseks pole vaja mikroskoopi, selle pikkus on 750 mikronit. Mikrokosmose hiiglase avastas Saksa teadlane Venemaa teaduslaeval ekspeditsiooni käigus põhjavetest.

Epulopiscium fishelsoni elab kirurgiliste kalade soolestikus ja on 700 mikronit pikk. Selle bakteri maht on 2000 korda suurem kui standardsuuruses mikroorganismi maht. Suur, üherakuline organism leiti algselt Punases meres elavate kirurgiliste kalade seest, kuid hiljem on seda leitud ka teistest kalaliikidest Suure Vallrahu piirkonnas.
Spiroheedid on pikkade spiraalsete rakkudega bakterid. Väga mobiilne. Nad elavad vees, pinnases või muus toitainekeskkonnas. Paljud spiroheedid on inimeste tõsiste haiguste tekitajad, teised aga saprofüüdid – nad lagundavad surnud orgaanilist ainet. Need bakterid võivad kasvada 250 mikroni pikkuseks.
Tsüanobakterid on vanimad mikroorganismid. Teadlased on leidnud oma elutähtsa tegevuse produktid, mis on rohkem kui 3,5 miljardi aasta vanused. Need üherakulised organismid on osa ookeaniplanktonist ja toodavad 20–40% Maa hapnikust. Spirulina kuivatatakse, jahvatatakse ja lisatakse toidule. Hapnikfotosüntees on omane vetikatele ja kõrgematele taimedele. Tsüanobakterid on ainsad üherakulised organismid, mis toodavad fotosünteesi käigus hapnikku. Just tänu sinivetikatele tekkis Maa atmosfääri suur hapnikuvaru. Nende bakterite raku laius varieerub vahemikus 0,5 kuni 100 mikronit.

Aktinomütseedid elavad enamiku selgrootute soolestikus. Nende läbimõõt on 0,4-1,5 mikronit. On olemas patogeensed aktinomütseedid, mis elavad hambakatus ja inimese hingamisteedes. Tänu aktinomütseedidele tunnevad inimesed ka spetsiifilist vihma lõhna.
Beggiatoa alba. Selle perekonna proteobakterid elavad väävlirikastes kohtades, värsketes jõgedes ja meredes. Nende bakterite suurus on 10x50 mikronit.
Azotobakteri läbimõõt on 1-2 mikronit, see elab nõrgalt aluselises või neutraalses keskkonnas, mängib olulist rolli lämmastikuringes, suurendab mulla viljakust ja stimuleerib taimede kasvu.
Mycoplasma mycoides on lehmade ja kitsede kopsuhaiguste põhjustaja. Nende rakkude suurus on 0,25-0,75 mikronit. Bakteritel ei ole kõva kest, neid kaitseb väliskeskkonna eest ainult tsütoplasmaatiline membraan. Seda tüüpi bakterite genoom on üks lihtsamaid.

Bakterite roll looduses

Kui laps sünnib keisrilõikega, koloniseerivad lapse keha mitteseotud mikroorganismid. Selle tulemusena väheneb tema loomulik immuunsus ja suureneb allergiliste reaktsioonide oht. Kolmandaks eluaastaks on suurem osa lapse mikrobiomist küps. Igal inimesel on tema ainulaadne mikroorganismide kogum.

Inimesed kasutavad baktereid ravimite ja toiduainete tootmisel. Nad lagundavad orgaanilisi ühendeid, puhastades neid ja muutes määrdunud jäätmed kahjutuks veeks. Mulla mikroorganismid toodavad taimede kasvuks vajalikke lämmastikuühendeid. Üherakulised organismid töötlevad aktiivselt orgaanilist ainet ja teostavad looduses ainete ringlust, mis on meie planeedi elu aluseks.