Характеристика отдельных групп бактерий и их свойств

Дыхание бактерий

В процессе дыхания происходит разрушение органических веществ с высвобождением энергии. Эта энергия в последствии тратится на различные процессы жизнедеятельности (например, на движение).

Эффективным способом получения энергии является кислородное дыхание. Однако некоторые бактерии могут получать энергию без кислорода. Таким образом, существуют аэробные и анаэробные бактерии.

Аэробным бактериям необходим кислород, поэтому они обитают в местах, где он есть. Кислород участвует в реакции окисления органических веществ до углекислого газа и воды. В процессе такого дыхания бактерии получают относительно большое количество энергии. Такой способ дыхания характерен для подавляющего числа организмов.

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде для дыхания, поэтому могут обитать в бескислородной среде. Энергию они получают за счет реакции брожения. Данный способ окисления малоэффективен.

Врачи отмечают, что бактерии можно классифицировать на несколько групп в зависимости от их свойств и воздействия на организм человека. Например, грамположительные бактерии, такие как стафилококки и стрептококки, часто являются частью нормальной микрофлоры, но могут вызывать инфекции при ослаблении иммунной системы. В то же время, грамотрицательные бактерии, такие как кишечная палочка и сальмонелла, могут быть патогенными и вызывать серьезные заболевания. Врачи также подчеркивают важность понимания анаэробных бактерий, которые развиваются в отсутствие кислорода и могут вызывать инфекции в глубоких тканях. Знание характеристик этих групп позволяет медикам более эффективно диагностировать и лечить бактериальные инфекции, а также разрабатывать стратегии профилактики.

Бактерии | Биология ЦТ, ЕГЭ

Роль в сельском хозяйстве

Силосование корма – это лучший способ заготовки и сохранения зеленой массы. Для создания необходимых условий исходное сырье (траву, зеленую массу кукурузы, ботву) укладывают в специальные силосные ямы, тщательно утрамбовывают и накрывают слоем земли. При этом создаются условия, в которых основная часть микробов погибает, а молочнокислые бактерии перерабатывают углеводы растений до тех пор, пока концентрация молочной кислоты не составит 60 % и более, а кислотность силоса не достигнет рН 4.5. Кроме молочной, в силосе накапливается и уксусная кислота. Для завершения процесса требуется около одного месяца.

Что такое пробиотики

Еще в начале XX века знаменитый русский ученый Илья Ильич Мечников провел ряд экспериментов по восстановлению микрофлоры кишечного тракта человека с помощью культуры молочнокислой палочки L. bulgaricus. В результате исследований Мечников разработал первый пробиотик – «мечниковскую простоквашу», которую в течение многих лет употреблял сам, назначал пациентам и рекомендовал пить всем знакомым.

В настоящее время пробиотики – класс лекарственных препаратов, направленный на восстановление естественной среды организма. Многолетние изучения доказали эффективность применения пробиотиков (в том числе и лактобактерий) в различных клинических случаях.

• При синдроме раздраженного кишечника регулярный прием молочнокислых культур избавляет от запоров и уменьшает время прохождения пищи по кишечнику.
• Лактобактерии обладают иммуностимулирующим действием. Они способствуют выработке в кишечнике антител, цитокинов, интерферона и повышают активность фагоцитов.
• Через регуляцию иммунного ответа снижают интенсивность аллергических реакций, в том числе на антибиотики.
• Профилактируют возникновение респираторных заболеваний и диарей вирусного происхождения в зимние месяцы.
• Снижают уровень «вредного» холестерина в крови, улучшают метаболизм в печени.

Молочнокислые пробиотические бактерии широко применяются в медицине для профилактики и лечения острых и хронических заболеваний кишечника, дыхательных путей, для восстановления кишечной микрофлоры и стимуляции иммунитета. Принимать культуры пробиотиков можно как в виде таблеток и порошков, так и в натуральном виде (кефир, простокваша, ацидофильное молоко, йогурты и другие продукты молочной промышленности).

Люди часто обсуждают характеристики отдельных групп бактерий и их уникальные свойства, подчеркивая их важность в различных областях. Например, некоторые бактерии, такие как Lactobacillus, известны своими пробиотическими свойствами и положительным влиянием на здоровье кишечника. В то же время, патогенные бактерии, такие как Streptococcus pneumoniae, вызывают серьезные заболевания и требуют внимания в медицине. Исследования показывают, что бактерии могут быть как полезными, так и вредными, и их свойства зависят от условий окружающей среды. Кроме того, многие обсуждают роль бактерий в экосистемах, где они участвуют в разложении органических веществ и поддержании биогеохимических циклов. Таким образом, понимание характеристик различных групп бактерий становится ключевым для развития науки, медицины и экологии.

Микробиология | Общая характеристика энтеробактерий

Споры бактерий

Подавляющее большинство бактерий в неблагоприятных условиях образуют споры. Споры бактерий — это в основном способ переживания неблагоприятных условий и способ расселения, а не способ размножения.

При образовании споры цитоплазма бактериальной клетки сжимается, а сама клетка покрывается плотной толстой защитной оболочкой.

Споры бактерий сохраняют жизнеспособность в течении длительного времени и способны переживать очень неблагоприятные условия (крайне высокие и низкие температуры, высыхание).

Когда спора попадает в благоприятные условия, то происходит ее набухание. После этого защитная оболочка сбрасывается, и появляется обычная бактериальная клетка. Бывает, что при этом происходит деление клетки, и образуется несколько бактерий. То есть спорообразование сочетается с размножением.

Лактобациллы

В молочной промышленности лактобациллами называют молочнокислые палочки. Они сквашивают молоко намного быстрее, чем кокковые формы, достигая более низких значений рН (около 3,5). Оптимальное развитие лактобациллы показывают в условиях кислой среды с пониженным содержанием кислорода. В природе эти бактерии обитают на поверхности растений, выделяются из слюны и пищеварительного тракта человека и животных.

Отмечено, что стерильно выдоенное молоко не содержит молочнокислых палочек – они поступают в него из внешней среды. Лактобациллы выдерживают кратковременную пастеризацию, но погибают при высоких температурах стерилизации. Поэтому в пастеризованном молоке молочнокислые бактерии значительно снижены, но все-таки присутствуют. Самые распространенные представители рода Lactobacterium:

• L. bulgaricum.
• L. casei.
• L. plantarum.
• L. acidophilum.
• L. brevis.

https://youtube.com/watch?v=wtw_IdQULCk

Основные свойства

Кокковые формы лактобацилл имеют диаметр 0,6 – 1,1 мкм. В культуре кокки расположены одиночно, сдвоенно или цепочками различной длины. Палочки очень вариабельны по форме: от шаровидных до нитевидных форм длиной от 0,7 до 8,0 мкм, одиночные или в цепочках. На морфологию клеток значительно влияет химический состав среды обитания. Молочнокислые бактерии, фото которых представлено ниже, выделены из йогуртовой закваски.

Размножаются лактобактерии в основном делением, описаны случаи перешнуровывания клетки и размножения с помощью гонидий. Доказано наличие фильтрующихся форм и процесса спорообразования.

Молочнокислое брожение

Молочнокислым брожением называется процесс анаэробного окисления углеводов, при котором выделяется молочная кислота. В результате молочнокислого брожения бактерии получают энергию, реализуемую для роста и размножения в безкислородных условиях. При этом лактобактерии снижают рН до значений ниже 5, подавляя рост других микроорганизмов.

Гетероферментативное брожение – более сложный процесс. В зависимости от условий и микробной культуры из углеводов образуется различное сочетание молочной и уксусной кислоты с выделением диоксида углерода и этанола.

Молочнокислое брожение в чистом виде применяют в химической промышленности для получения молочной кислоты. Ее широко используют для выделки кожи, в красильном производстве, в фармацевтике, при изготовлении пластмассы и стиральных порошков. В пищевой промышленности молочная кислота требуется для производства кондитерских изделий и безалкогольных напитков.

Не всегда молочнокислое брожение полезно для человеческой деятельности. Самопроизвольно возникающий процесс, начинающийся в молоке, вине, безалкогольных напитках, приводит к порче продуктов. Органолептически это выражается в прокисании, помутнении и ослизнении субстрата.

Отличительные признаки бактерий

Бактерии — различаемые только в мик­роскоп микроорганизмы, в большин­стве одноклеточные и подвижные, благода­ря наличию жгутиков.

Форма клетки раз­лична у разных видов. Чаще встречаются бактерии, которые можно отнести к следующим фор­мам: шаровидным — кокки; палочковидным прямым — бациллы и бактерии; палочко­видным согнутым — вибрионы; спирально закрученным — спириллы.

Клетка бактерии со­стоит из оболочки, заключающей прото­плазму, а также иногда вакуоли. При соответствующей окраске в протоплазме можно обнаружить тельца, напоминающие ядра, по, возможно, и не соответствующие клеточ­ным ядрам других организмов.

Большинство бактерий бесцветно, в некоторых имеются красный и зелёный пигменты.

Многие бактерии, особенно палочковидные и некоторые шаровидные, образуют споры (эндоспоры), разви­вающиеся в уплотняющейся части прото­плазменного содержимого и снабжённые на своей поверхности плотной, трудно проницаемой оболочкой. Эта оболочка при­даёт спорам большую стойкость к неблагоприятным внешним условиям, и они очень долго сохраняют свою жизнеспособность. При благоприятные условиях споры ­растут, развиваясь в новую вегетативную клетку.

Размножаются бактерии поперечным деле­нием клетки на две, причём интервал между двумя делениями нередко составляет всего полчаса, почему по быстроте размножения они далеко превосходят все другие организмы.

Большинство бактерий имеет гетеротрофное пита­ние, т. е.

покрывают свою потребность за счёт готового органического веще­ства, и лишь немногим свойственно автотрофное питание за счёт углерода, находя­щегося в углекислоте.

Обратите внимание

Что касается азот­ного питания, то для некоторых из этих микробов необхо­дим органический азот, большинство же может довольствоваться аммонийным и нитратным азотом, а некоторые способны усваивать элементарный азот.

Большин­ство бактерий это аэробные организмы, некоторые могут развиваться только при доста­точном содержании кислорода в окружающей среде, но известны и анаэробные бактерии; им не нужен кислород.

Они чрезвы­чайно распространены, особенно там, где есть органические вещества, которые они разрушают, образуя различ­ные виды гниения или брожения. Многие микробы паразитируют в растительных или животных организмах.

Многие являются возбудителями инфекционных заболеваний, например, туберкулёза, брюш­ного тифа, холеры, чумы, дифтерита.

Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург Пигович И.Б.

[править] Биология

Молочнокислые бактерии представлены разнообразными по форме палочками: от коротких коккообразных до длинных нитевидных. Длина клеток у различных культур одних и тех же видов зависит от состава среды, присутствия кислорода, способа инкубации (от 0,7—1,1 до 3,0— 8,0 мкм).

Размножаются молочнокислые бактерии делением перегородкой, что приводит к образованию цепочек. Ультратонкое строение клеток этих бактерий во многом сходно с другими грамположительными бактериями.

На агаризированных средах молочнокислые бактерии образуют мелкие колонии (на мясо-пептонном агаре эти бактерии дают точечные круглые колонии, в толще агара — чечевицеобразные). Молочнокислые бактерии требовательны к источникам питания, растут на средах, содержащих растительные отвары, мясные и дрожжевые экстракты, белковые гидролизаты, так как эти бактерии нуждаются в аминокислотах, витаминах и ряде неорганических соединений.

Для лактобактерий необходим pH сред в пределах 5,0 — 6,5, оптимум pH — 5,5, но могут расти и при pH 3,8 и ниже.

Для культивирования данных бактерий применяется среда Рогозы, либо её модификации. Наиболее благоприятная для развития температура составляет от + 15 до +30-35°C, до 45°C (в зависимости от вида бактерии).

Лактобактерии не имеют содержащих цитохром дыхательных систем, неподвижны, не образуют каталазу, не восстанавливают нитраты в нитриты, не разжижают желатину, не образуют спор и пигмента. Эти бактерии — строгие анаэробы или факультативные. Они обладают протеолитической активностью, обусловливаемой действием протеаз и пептидаз. Липолитической активностью не обладают.

Источником энергии для лактобактерий являются молочнокислое брожение

Микрофлора в кишечнике человека

В кишечном тракте человека обитает множество молочнокислых микроорганизмов, называемых лакто- и бифидобактериями. Продукт их метаболизма — молочная кислота — обладает рядом положительных моментов.

• Стимулирует перистальтику кишечника.
• Уменьшает газообразование.
• Стимулирует выделение пищеварительных соков.
• Улучшает усвояемость кальция, фосфора и железа.

Кроме того, лактобактерии обладают способностью противостоять различным патогенным микробам. За счет выработки биологически активных веществ (органические кислоты, перекись водорода, антибиотики и бактериоцины) происходит вытеснение опасных для деятельности кишечника микроорганизмов. Если в содержимом химуса молочнокислые бактерии снижены по количеству, то их место занимает условно-патогенная микрофлора. На основе выделенных из кишечника человека и животных штаммов разработаны лекарства, улучшающие состояние больного при многих инфекциях.

Вопрос-ответ

Какие бывают группы бактерий?

Комбинируя окрашивание по Граму и морфотипы, выделяют четыре основные группы бактерий: грамположительные кокки, грамположительные бациллы, грамотрицательные кокки, грамотрицательные бациллы.

Какие характеристики у бактерий?

Бактерии — это крошечные организмы, изучать которые можно только с помощью увеличительной техники. Бактерии — это одноклеточные организмы В бактериальных клетках нет ядер Бактериальные клетки окружены клеточной стенкой из муреина Бактерий можно выращивать в лабораторных условиях ДыханиеЕщё

Как классифицируют бактерии?

Классификация бактерий Существует несколько классификаций бактерий: Научное название: Бактерии, как и другие живые организмы, классифицируются по родам (на основании одной или нескольких похожих характеристик), а в рамках рода — по видам. Их научное название состоит из рода и вида, например, Clostridium botulinum.

Как делятся бактерии?

Бактерии размножаются бинарным делением пополам, реже почкованием. Актиномицеты, как и грибы, могут размножаться спорами. Актиномицеты, являясь ветвящиеся бактериями, размножаются также путем фрагментации нитевидных клеток.

Советы

СОВЕТ №1

Изучайте классификацию бактерий, чтобы лучше понимать их разнообразие и особенности. Знание основных групп, таких как грамположительные и грамотрицательные бактерии, поможет вам осознать их различия в строении и свойствах.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на экологическую роль бактерий. Многие из них играют ключевую роль в процессах разложения, азотного цикла и поддержания баланса в экосистемах. Это знание поможет вам оценить важность бактерий для окружающей среды.

СОВЕТ №3

Изучайте применение бактерий в медицине и промышленности. Например, некоторые виды используются для производства антибиотиков, пробиотиков или в биотехнологиях. Это поможет вам понять, как бактерии влияют на нашу жизнь и здоровье.

СОВЕТ №4

Не забывайте о микробиоме человека. Изучение бактерий, обитающих в нашем организме, может дать важные сведения о здоровье и способах его поддержания. Знание о полезных и патогенных бактериях поможет вам лучше заботиться о своем здоровье.