Бактерии: характеристики, строение, среда обитания, размножение, болезнь.

June 28, 2021
ВРазное

Определение бактерий

Список быстрого чтенияпоказывать

1.Определение бактерий

2.Характеристики бактерий

3.Структура бактерий

3.1.Основная структура бактериальной клетки

3.2.Структура клетки бактерий

3.3.Бактерии Среда обитания

3.4.Влияние окружающей среды на бактерии

3.5.РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ

3.6.Типы бактерий

3.7.Бактерии, вызывающие болезни

3.8.Поделись этим:

3.9.Похожие сообщения:

Бактерии - это группа организмов, не имеющих клеточного ядра. Эти организмы принадлежат к прокариотам и очень маленьким (микроскопическим) доменам и играют большую роль в жизни на Земле. Некоторые группы бактерий известны как возбудители инфекций и болезней, в то время как другие группы могут оказывать положительное влияние на продукты питания, медицину и промышленность.

Структура бактериальной клетки относительно проста: без ядра, клеточного скелета и других органелл, таких как митохондрии и хлоропласты. В этом основное отличие прокариотических клеток от более сложных эукариотических клеток.

Бактерии можно найти практически везде: в почве, воде, воздухе, в симбиозе с паразитическими организмами и агентами (патогенами), даже в организме человека. Обычно размер бактерий составляет 0,5-5 мкм, но есть некоторые бактерии, которые могут достигать 700 мкм в диаметре, это Thiomargarita. У них обычно есть клеточная стенка, как у клеток растений и грибов, но с очень другим предшественником (пептидогликаном). Некоторые виды бактерий подвижны (могут двигаться), а подвижность обусловлена жгутиком.

instagram viewer

По форме бактерии делятся на три основные группы, а именно:

Кокки (Coccus) - это бактерии сферической формы, напоминающие шар, и следующие разновидности:

Микрококки, если они маленькие и единичные
Диплококк, если немного 2-2
Тетракокк, если держит четыре и квадратную форму
Сарцина, если собрана в куб
Стафилококк, если скопился
Стрептококки при соединении образуют цепочки.

Базилик (Bacillus) представляет собой группу бактерий цилиндрической палочковидной формы и имеет следующие разновидности:

Диплобациллы в паре
Streptobacillus при объединении в цепочку

Спирали (Spirilum) представляют собой изогнутые бактерии и имеют следующие разновидности:

Вибрион (форма запятой), если кривизна меньше полукруга (форма запятой)
Спираль, если кривизна больше полукруга
Спирохета, если арка образует гибкую конструкцию.

Характеристики бактерий

Бактерии обладают характеристиками, которые отличают их от других живых существ, а именно:

Многоклеточные организмы
Прокариоты (не имеют клеточного ядра)
Обычно не содержат хлорофилла
Размер тела колеблется от 0,12 до сотен микрон, как правило, в среднем от 1 до 5 микрон.
Иметь разнообразную форму тела
Свободная жизнь или паразит
У тех, кто живет в экстремальных условиях, таких как горячие источники, кратеры или торф, их клеточные стенки не содержат пептидогликан.
Которые живут космополитами в различных средах, их клеточные стенки содержат пептидогликан.

Структура бактерий

По строению бактерии делятся на два, а именно:

Базовая структура (присуща почти всем типам бактерий)

Включает в себя: клеточную стенку, плазматическую мембрану, цитоплазму, рибосомы, ДНК и накопительные гранулы.

Дополнительная структура (есть у некоторых видов бактерий)

Включает капсулу, жгутик, пилусы, фимбрии, хлоросомы, газовые вакуоли и эндоспоры.

Основная структура бактериальной клетки

Основной состав бактерий:

Клеточная стенка состоит из пептидогликана, который представляет собой комбинацию белков и полисахаридов (толщина пептидогликана делится на Бактерии являются грамположительными, если у них есть толстый пептидогликан, и грамотрицательные бактерии, если у них есть пептидогликан. тонкий).
Плазматическая мембрана - это мембрана, которая окружает цитоплазму, состоящую из слоев фосфолипидов и белков.
Цитоплазма - это жидкость клетки.
Рибосомы - это разбросанные по цитоплазме органеллы, состоящие из белка и РНК.
Гранулы для хранения, потому что бактерии хранят необходимые запасы пищи.

Структура клетки бактерий

Обычно бактерии имеют размер 0,5-5 мкм, но есть некоторые бактерии, которые могут достигать 700 мкм в диаметре, а именно: Тиомагарита. У них обычно есть клеточная стенка, как у клеток растений и грибов, но из очень разных строительных материалов (пептидогликан). Некоторые виды бактерий подвижны (способны двигаться), и их подвижность обусловлена жгутиком.

Бактерии имеют разнообразную форму клеток: круглую (кокк), стержневую (палочка) и изогнутую (вибрион, кома или спираль). Обычно бактериальные клетки имеют сферическую форму диаметром около 0,7 - 1,3 мкм. В то время как палочковидные бактериальные клетки имеют ширину от 0,2 до 2,0 мкм и длину от 0,7 до 3,7 мкм.

Части тела бактерии в целом можно разделить на 3 части, а именно клеточную стенку, протоплазму (в которой они есть). клеточные мембраны, мезосомы, лизосомы, ДНК, эндоспоры) и части за пределами клеточной стенки, такие как капсулы, жгутики, пилус. Среди этих частей всегда находятся бактериальные клетки, а именно клеточная мембрана, рибосомы и ДНК. Эти части называются инвариантами. В то время как части, которые не всегда присутствуют в каждой бактериальной клетке, например, клеточная стенка, жгутик, пилус и капсула. Эти разделы называются вариантами.

Расположение основных частей бактериальной клетки описывается следующим образом:

клеточная мембрана

Клеточная мембрана - это мембрана, которая окружает цитоплазму и ее содержимое, расположена на внутренней стороне клеточной стенки, но не плотно связана с клеточной стенкой. Поскольку клеточная мембрана очень важна, этот участок является границей между внутренней частью клетки и ее окружающей средой. Если клеточная мембрана сломана или повреждена, бактериальная клетка погибнет. Клеточная мембрана состоит из двух слоев молекул фосфолипидов. В этом фосфолипидном слое содержатся белковые и углеводные соединения с разным уровнем в различных бактериальных клетках.

Рибосомы

Рибосомы - это часть клетки, которая функционирует как место для синтеза белка. Форма в виде мелких зерен и не покрыта мембраной. Рибосомы состоят из белка и РНК.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)

ДНК - это генетический материал, находящийся в цитоплазме. Бактериальная ДНК в виде кольцевых нитей (кольцевых). Бактериальная ДНК функционирует как регулятор синтеза бактериального белка и является носителем. Бактериальная ДНК находится в подобной ядру области, называемой нуклеоидом. Эта часть не имеет мембраны, как ядро эукариотических клеток.

Клеточная стенка

Стенки бактериальных клеток состоят из макромолекул пептидогликана, состоящих из мономеров тетрапептидагликана (полисахаридов и аминокислот). По химическому составу клеточной стенки бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные. Химический состав клеточных стенок грамотрицательных бактерий сложнее, чем у грамположительных бактерий.

Клеточная стенка грамположительных бактерий состоит только из одного относительно толстого слоя пептидогликана, в то время как клеточная стенка грамотрицательных бактерий состоит из двух слоев. Внешний слой состоит из белков и полисахаридов, внутренний слой состоит из пептидогликана, который тоньше пептидогликанового слоя у грамположительных бактерий. Стенки бактериальных клеток придают клеткам форму, придают им силу, защищают клетки и организуют обмен веществами между клетками и окружающей их средой.

Жгутики

Жгутик - это средство передвижения бактерий, хотя не все движения бактерий вызываются жгутиками. Жгутики происходят из протопласта, состоящего из белкового соединения, называемого флагеллином, небольшого количества углеводов и у некоторых бактерий, содержащих липиды. Количество и расположение жгутиков у разных видов бактерий различаются. Число может быть один, два или больше, и они могут располагаться на концах, сторонах или на всей поверхности ячейки. Количество и расположение жгутиков используются в качестве основы для классификации бактерий.

Pilus

На клеточной поверхности грамотрицательных бактерий часто имеется множество коротких нитевидных участков, называемых пилусами или фимбриями (множественное число пилусов). Пилус - это насадка для бактериальных клеток с другими бактериальными клетками или с другими твердыми материалами, такими как пища для бактериальных клеток.

Капсула

Капсула представляет собой слой слизи, покрывающий стенку бактериальной клетки. Как правило, капсулы состоят из полисахаридов, полипептидов или белков-полисахаридов (гликопротеинов). Капсулы действуют для самозащиты от антител, продуцируемых клетками-хозяевами. Поэтому капсулы встречаются только у болезнетворных бактерий.

Эндоспора

Среди бактерий есть и те, которые образуют эндоспоры. Образование эндоспор - это способ бактерий преодолевать неблагоприятные условия окружающей среды. К неблагоприятным условиям окружающей среды относятся: горячая, холодная, сухая, осмотическое давление и некоторые химические вещества. Если условия окружающей среды улучшатся, эндоспоры превратятся в бактериальные клетки. Бактериальные эндоспоры действуют не как средство размножения, а как средство самозащиты.

Бактериальные клетки, образующие споры, выглядят как пространство, заполненное круглыми объектами, которые могут располагаться на одном конце пространства или в середине.

Если среда обитания бактерий станет плохой, многие из них умрут, но есть также бактерии, которые могут образуют споры, устойчивые к неблагоприятным условиям окружающей среды, таким как засуха, недостаток пищи и т. д. и т.п. Если все снова наладится, споры превратятся в обычные бактерии, называемые вегетативной формой. Споры этих бактерий образуются внутри стенки бактериальной клетки, поэтому их называют эндоспорами. Процесс образования эндоспор внутри материнской клетки известен как спороношение или спорогенез.

На первой стадии процесса споруляции можно увидеть, что происходит репликация бактериальной хромосомы и небольшая часть цитоплазмы разделяется перегородкой спор. Споровая перегородка представляет собой двухслойную мембрану, которая окружает хромосомы и цитоплазму соответственно. Эта структура полностью заключена в исходной клетке, называемой передней спорой. Между двумя слоями мембраны находятся толстые слои пептидогликана. Затем на внешней стороне мембраны образуется толстая споровая оболочка, состоящая из белков. Это покрытие защищает эндоспоры от агрессивных химикатов. Тогда эндоспоры могут выйти или освободиться из клетки. Расположение эндоспоры в бактериальной клетке зависит от вида бактерии.

Когда эндоспоры созреют, стенки вегетативных клеток сливаются, и эндоспоры высвобождаются. Сильно обезвоженное ядро эндоспоры содержит лишь небольшое количество ДНК, РНК, рибосом, ферментов и некоторых важных молекул. Эндоспоры можно рассматривать как латентную форму бактерий, которая может существовать очень долго. Эндоспоры, возвращающиеся к вегетативному состоянию, подвергаются процессу прорастания. Процесс прорастания или прорастания запускается физическим и химическим повреждением оболочки эндоспор. Ферменты, содержащиеся в эндоспоре, повреждают другие слои вокруг эндоспоры, затем может проникнуть вода, чтобы мог произойти метаболизм.

Поскольку одна вегетативная клетка образует только одну эндоспору, спорогенез у бактерий не является средством размножения, поскольку количество клеток не увеличивается. С клинической точки зрения эта эндоспора очень важна, потому что она устойчива к нагреванию, охлаждению, использованию химикатов и радиации. Большинство вегетативных клеток погибнет к 70 годам.⁰C в то время как эндоспоры могут выжить в кипящей воде до получаса и более.

Бактерии Среда обитания

Среда обитания очень разнообразна; морская среда, почва, воздух, поверхность листьев и даже могут быть найдены в живых организмах. Подсчитано, что количество клеток микроорганизмов, населяющих эту Землю, составляет 5 × 1030. Бактерии можно найти в организме человека, особенно в пищеварительном тракте, где количество клеток в 10 раз больше, чем количество клеток в организме человека. Таким образом, бактериальная колонизация влияет на организм человека.

Существуют различные типы бактерий, которые способны приучать участки пищеварительного тракта человека, особенно кишечник, такие как молочнокислые бактерии и группа Enterobacter. Примерами обычно встречающихся бактерий являются Lactobacillus acidophilus. Кроме того, существует еще одна группа бактерий, а именно пробиотики, полезные, потому что они поддерживают здоровье и даже могут предотвратить образование рака толстой кишки.

Помимо пищеварительного тракта, бактерии также можно найти на поверхности кожи, глаз, рта и ног людей. Человеческие ноги во рту, и есть группа бактерий, известная как метилотрофы, группа бактерий, способных использовать одноуглеродные соединения для поддержки своего роста. В полости рта эти бактерии используют диметилсульфид - соединение, которое вызывает неприятный запах изо рта у людей.

Влияние окружающей среды на бактерии

Температура

Температура играет важную роль в регулировании метаболических реакций всего живого. Температура окружающей среды выше допустимой, особенно для бактерий, вызовет денатурацию. белок и другие важные компоненты бактериальная клетка так что клетка умрет. По температурному диапазону активности бактерии делятся на 4 группы:

Психрофильные бактерии, а именно бактерии, которые живут при региональных температурах от 0 ° до 30 ° C, с оптимальной температурой 15 ° C.
Бактерии мезофилла, бактерии, которые живут в температурном диапазоне от 15 до 55 ° C, с оптимальной температурой 25-40 ° C.
Бактериальные термофилы, бактерии, которые могут жить в областях с высокой температурой от 40 ° до 75 ° C, оптимальная температура 50-65 ° C
Гипертермофильные бактерии, а именно бактерии, обитающие в диапазоне температур 65-114 ° C, при оптимальной температуре 88 ° C.

Относительная влажность

Как правило, бактериям требуется относительно высокая относительная влажность (RH), около 85%. Относительную влажность можно определить как содержание воды в воздухе. Снижение содержания воды в метаболической активности протоплазмы вызывает остановку, например, при замораживании и сушке. Например, бактерии Escherichia coli уменьшают прочность и эластичность своих клеточных стенок, когда относительная влажность окружающей среды составляет менее 84%.

Свет

Свет - один из факторов, влияющих на рост бактерий. Как правило, бактерии и другие микроорганизмы могут процветать при нормальном освещении. Однако воздействие света с высокой интенсивностью ультрафиолета (УФ) может быть фатальным для роста бактерий. Техника использования ультрафиолетового света, рентгеновских лучей и гамма-лучей для стерилизации экологических бактерий и других микроорганизмов является известной техникой облучения, развивающейся с начала 20 века.

Радиация

Радиация определенной силы может вызывать отклонения от нормы и даже быть смертельной для живых организмов, особенно для бактерий. Например, у людей радиация может вызвать острое заболевание печени, катаракту, гипертонию и даже рак. Однако есть определенная группа бактерий, которые могут выжить при очень сильном радиационном воздействии, даже в сотни раз превышающем радиационную стойкость человека, а именно Deinococcaceae.

РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ

Бактерии размножаются вегетативно путем бинарного деления. В хорошей среде бактерии могут делиться каждые 20 минут. Половое оплодотворение встречается не у бактерий, а в передаче генетического материала от одной бактерии к другой без образования зиготы. Это событие называется парасексуальным процессом. Есть три известных парасексуальных процесса, а именно трансформация, конъюгация и трансдукция.

Однако процесс полового размножения отличается от других эукариот. Это связано с тем, что в процессе воспроизводства не происходит объединения ядра клетки, как это обычно бывает у эукарионов, происходит только обмен генетическим материалом (генетическая рекомбинация). Вот несколько способов размножения бактерий с помощью генетической рекомбинации и деления:

Генетическая рекомбинация

Это прямой перенос генетического материала (ДНК) между двумя бактериальными клетками посредством следующих процессов:

Трансформация

Трансформация - это перенос генетического материала в виде ДНК от одной бактериальной клетки к другой. В процессе трансформации свободная ДНК донорских бактериальных клеток заменяет некоторые из реципиентных бактериальных клеток, но не происходит при прямом контакте. Этот способ трансформации встречается только у нескольких видов. Пример: Пневмококк, Haemophilus, Bacillus, Neisseria и Pseudomonas. Предполагается, что эта трансформация позволяет бактериям передавать свои свойства другим бактериям. Например, бактерии пневмококков, вызывающие пневмонию, и патогенные бактерии, которые изначально не были устойчивы к антибиотикам, могут стать устойчивыми к антибиотикам из-за трансформации. Этот процесс был впервые обнаружен Фредериком Гриффитом в 1982 году.

Трансдукция

Трансдукция - это передача генетического материала от бактерий другим бактериям с помощью вирусов. Во время трансдукции двухцепочечная ДНК отделяется от бактериальной клетки-донора до бактериальной клетки-реципиента бактериофагом (бактериальным вирусом). Когда новые вирусы образуются и в конечном итоге вызывают лизис бактерий, невирулентные бактериофаги (вызывают ответ) лизоген) переносит ДНК и объединяется с ДНК хозяина, вирусы могут прикреплять свой генетический материал к бактериальной ДНК и образовывать профаг. Когда образуется новый вирус, вирусная ДНК часто уносится частью ДНК бактерий, которые он заражает. Образующиеся вирусы имеют два вида ДНК, известные как трансдуцирующие частицы. Этот процесс называется трансдукцией. Этот метод был предложен Нортоном Зиндером и Джашуа Ледербергом в 1952 году.

Конъюгация

Конъюгация - это соединение двух бактерий (+ и -) путем образования моста для передачи генетического материала. То есть происходит передача ДНК от бактериальной клетки-донора к бактериальной клетке-реципиенту через верхушку пилуса. Кончик пилуса прикрепляется к принимающей клетке, и ДНК транспортируется через пилус. Способность донорских клеток переносить ДНК контролируется факторами переноса (фактор переноса = фактор F).

Двоичное деление

В этом делении свойства образующихся дочерних клеток такие же, как у родительской клетки. Бинарное деление похоже на митоз в эукариотических клетках. Тело, бинарное деление в бактериальных клетках не затрагивает волокна веретена и хромосомы. Бинарное деление можно разделить на три фазы, а именно:

На первом этапе цитоплазма делится перегородкой, которая растет перпендикулярно.
На втором этапе рост переборки будет сопровождаться поперечной стенкой.
Третий этап - разделение двух идентичных дочерних клеток. Есть бактерии, которые сразу отделяются и выпускаются вместе. С другой стороны, есть также бактерии, которые остаются прикрепленными друг к другу после деления, такие бактерии находятся в виде колоний.

В нормальных условиях бактерии могут делиться каждые 20 минут. Если деление длится один час, образуется восемь дочерних клеток. Однако бактериальное деление имеет ограничивающие факторы, такие как недостаток пищи, неподходящая температура, выделения, отравляющие бактерии, и присутствие организмов, питающихся бактериями. Если бы этого не произошло, на Земле было бы полно бактерий.

Типы бактерий

многоклеточные организмы
Прокариоты (без ядра от клеточной мембраны)
Обычно не содержат хлорофилла
Размер тела колеблется от 0,12 до сотен микрон, как правило, в среднем от 1 до 5 микрон.
Иметь разнообразную форму тела
Свободная жизнь или паразит
Жизнь в экстремальных условиях, таких как горячие источники, кратеры или торф, не содержит клеточной стенки пептидогликана.
Космополитическая жизнь в различных средах, содержащих клеточные стенки пептидогликана.

Бактерии, вызывающие болезни

Бактерии синегнойной палочки

Этот тип бактерий может проникать в ткани организма и вызывать такие инфекции, как инфекции легких, инфекции роговицы и инфекции мочевыводящих путей.

Бактерии Вибрион Холера

Этот тип бактерий может вызывать азиатскую холеру, человек, инфицированный этой бактерией, может вызывать такие симптомы, как диарея.

Бактерии Vibrio El Tor

Этот тип бактерий может передаваться через укусы крыс и вызывать такие симптомы, как внезапная лихорадка.

Бактерии кишечной палочки

В то время как этот вид бактерий может стать причиной заболевания желудочно-кишечного тракта.

кишечная палочка

Типы бактерий, которые обычно атакуют младенцев, особенно новорожденных.

Бактерии Salmonella Typhi

Эта бактерия может вызвать заражение человека тифом желудка, это заболевание может вызывать такие симптомы, как высокая температура, достигающая температуры до 40 ° C.

Бактерии Shigella Dysenteriae

Эти бактерии могут вызвать заражение человека такими заболеваниями, как бактериальная дизентерия, которая характеризуется внезапными симптомами высокой температуры.

Это объяснение о Бактерии: характеристики, строение, среда обитания, размножение, типы и заболевания. Надеюсь, это будет полезно для всех читателей журнала «Педагогическое образование». Com