— осуществляется всей поверхностью клетки. Большинство бактерий являются гетеротрофными организмами: пищей им служат готовые органические вещества.
По способу питания делятся:
а) на спорофиты — бактерии, которые питаются готовыми органическими веществами мертвых организмов (молочно-кислые, бактерии гниения) .
б) на паразиты — бактерии, которые питаются органическими веществами живых организмов (менингококки, гонококи) .
в) смешанного питания — способны к паразитическому и сапрофитному образу жизни (палочки сыпного тифа, сибирской язвы, бруцеллеза и другие) .
г) автотрофные бактерии — способны синтезировать органические вещества из неорганических (фотосинтезирующие — зеленые бактерии и хемосинтетики — серобактерии, нитрифицирующие бактерии, железобактерии, водородные бактерии и т. д.)
57 Ответ. Размножение бактерий
Большинство бактерий размножаются путем деления клетки на 2 части (амитоз) посредством перетяжки или в результате образования делящейся перегородки. Цилиндрические формы делятся поперек, шаровидные — в любом направлении. Некоторые размножаются почкованием. Половой процесс отмечен лишь в немногих случаях (у кишечной палочки). Для бактерий характерен высокий темп размножения: деление происходит быстро (через 20-30 минут). При такой интенсивности потомство одной бактерии за 5 суток заполнило бы бассейны всех морей и океанов. Однако размножение их ограничено климатическими условиями, действием солнечного света, борьбой между видами, накопления продуктов обмена веществ и т. д. При неблагоприятных условиях палочковидные бактерии способны образовывать споры. Спорообразование не является размножением, т.к. из каждой клетки формируется одна спора и число особей при этом не возрастает. Спора развивается внутри клетки бактерии: до 60% воды переходит в связанное состояние, протопласт сжимается и покрывается очень плотной оболочкой. Оболочка бывшей клетки разрушается и спора освобождается. Она способна сохранять жизнеспособность в течении многих лет (устойчива против высушивания, высоких и низких температур, ядовитых веществ). При наступлении благоприятных условий споры набухают, оболочки разрываются и молодые сформировавшиеся клетки выходят наружу. Таким образом, спора (у бактерий) — стадия переживания неблагоприятных условий. Вывод. Быстрое размножение, способность к спорообразованию обеспечили не только сохранение этих примитивных организмов с древнейших времен до наших дней (с архейской эры), но и их повсеместное распространение.
58 Ответ. Распространение бактерий в воздухе, почве, воде, живых организмах
Распространены повсеместно (кроме кратеров действующих вулканов и в эпицентрах взорванных бомб). Ни низкие температуры, ни кипящие гейзеры, ни растворы солей, ни горные вершины, ни облучение атомных реакторов не мешают их существованию. Все живые существа — растения, животные и люди — постоянно взаимодействуют с ними и являются не только их хранилищами, но и распространителями. Бактерии — яборигены нашей планеты, первопоселенцы суши.
В 1 куб. м воздуха лугов и полей около 100 клеток бактерий, в городском воздухе — от 10-25 тысяч на 1 куб. м летом и до 4,5 тысяч зимой, в закрытых помещениях от 5 -300 тысяч на 1куб. м. Больше всего бактерий в воздухе промышленных городов, меньше в сельской местности. В верхних слоях содержится меньше микробов, они более устойчивы к ультрафиолетовым лучам. Исследованию воздуха уделяется большое внимание, т.к. воздушно-капельным путем распространяется грипп, скарлатина, дифтериия, туберкулез, ангина и др…
Огромное количество содержится в любом гниющем субстрате. В навозе бактерии по массе могут составлять треть сухого вещества. В почве их содержание изменяется от 300-500 млн. до 2млрд. на 1 г в зависимости от богатства почвы органическими веществами. Здесь встречаются разные бактерии: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. Среди них есть аэробы (живущие в кислородной среде) и анаэробы (живущие в бескислородной среде). Микрофлора — один из способов образования почв.
Вода — природная среда, где в большом количестве развиваются бактерии, попадающие туда из почвы. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родников. Богаты бактериями открытые водоемы, реки. В пригородной зоне вода сильно загрязнена сточными водами, в них попадают патогенные микробы: бруцеллезная палочка, палочка туляримии, вирус полиомиелита ящура, возбудителя кишечных инфекций (палочки брюшного тифа, паратифа, дизентерийная палочка, холерный вибрион и др.). В чистой воде в 1мл содержится 100-200 бактерий, а загрязненная — 100-300 тысяч и более. Но некоторые бактерии, питаясь отбросами, осуществляют биологическое очищение воды.
Бактерии — наиболее стойкие обитатели Земли. Живые бактерии, способные к размножению, были обнаружены в нефтяных водах на глубине 1700м . на дне океана (глубже 10 км), в рассолах с концентрацией 250 г/л, при большом давлении, после кипячения в условиях очень высокого вакуума.
Бактерии были открыты голландцем А. Левенгуком еще в 1675 году, но только французский ученый Луи Пастер (1822-1895) впервые показал их роль в природе в процессе брожения и других превращениях веществ. Он установил, что именно бактерии являются возбудителями заболеваний человека и животных. Он первый получил вакцины против сибирской язвы и бешенства. Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении с воздухом, почвой, водой, на одежде и коже оседают разнообразные бактерии (столбняка, газовой гангрены и др.). На коже их содержится от 85млн.-1212млн. На открытых частях их больше. В ротовой полости больше 100 видов, в желудке в результате кислотной среды они гибнут. С экскреметами ежедневно человек выделяет около 18 млрд. бактерий, т.е. больше, чем людей на земном шаре.
59 Ответ. Роль бактерий в природе, медицине, сельском хозяйстве и промышленности
Бактерии играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, не доступные ни растениям, ни животным. Сапрофитные бактерии обеспечивают минерализацию органических веществ, но вместе с тем они выполняют и отрицательную роль, вызывая гниение продуктов. Гниение — это разложение азотсодержащих веществ с выделением аммиака. Он встречается повсеместно, в результате чего земля очищается от трупов животных и растений, обеспечивая плодородие почв, но в то же время происходит порча продуктов питания. Процесс гниения сопровождается выделением СО2, аммиака и энергии, сероводорода, метана и др. При гниении образуются ядовитые вещества, поэтому употребление гниющих продуктов в пищу человеком или животным недопустимо. Молочнокслое брожение — анаэробное окисление сахара, молока или других углеводов в молочную кислоту. Осуществляется большой группой молочнокислых бактерий, которые используются для изготовления простокваши, кефира, кумыса, сметаны, сливочного масла, сыров. Другие — сбраживают сахара растений, третьи — используют в квашении огурцов, капусты, силосовании кормов. Образующаяся молочная кислота препятствует развитию гнилостных бактерий и обеспечивает сохранность сочных продуктов. Силосование кормов позволяет сохранить от порчи сочные корма, убирать растительную массу в любую погоду.
В сельском хозяйстве сапрофитные бактерии обогащают почву солями аммония, азотной и азотистыми кислотами, доступными для высших растений. (Это нитрифицирующие бактерии, азотофиксирующие и клубеньковые бактерии). Благодаря симбиозу с бактериями, бобовые играют важную роль в севооборотах, обеспечивая устойчивые урожаи.
Бактерии можно выращивать на дешевом сырье, отходах производства. Это особенность используется в народном хозяйстве — в микробиологической промышленности. Их используют для производства разнообразных органических веществ: столового уксуса, получают ферменты, лекарства и другие ценные вещества. Их используют в текстильной, кожевенной промышленности (вымачивание льна, кожи), в медицине.
