Классификация бактерий
❖ Классификация бактерий по типу питания (ассимиляции):
■ автотрофные,
■ гетеротрофные.
Автотрофные бактерии сами синтезируют нужные им органические вещества из неорганических.
■ В зависимости от способа получения энергии, необходимой для этого синтеза, автотрофные бактерии подразделяются на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие. Фотосинтезирующие бактерии (например, зеленые и пурпурные) осуществляют фотосинтез органических веществ, используя световую (солнечную) энергию.
В клетках фотосинтезирующих бактерий (в отличие от клеток растений) нет пластид, а фотосинтезирующие пигменты (бактерио-хлорофиллы) находятся в тилакоидах, образующихся в результате выпячивания цитоплазматической мембраны. По своей структуре бактериохлорофиллы подобны хлорофиллам растений и отличаются от них природой белковых цепей.
Хемосинтезирующие бактерии получают нужную для синтеза энергию от экзотермических реакций окисления неорганических веществ (молекулярного водорода, сероводорода, аммиака, закиси железа и др.). ‘
❖ Гетеротрофные бактерии (их большинство) используют в пищу готовые органические вещества, которые служат этим бактериям источником энергии и атомов углерода.
■ В зависимости от источника пищи гетеротрофные бактерии подразделяются на сапротрофы и симбионты.
Сапротрофы извлекают органические вещества из разлагающихся мертвых остатков организмов (бактерии гниения, получающие энергию от расщепления азотсодержащих соединений), выделений живых организмов (бактерии брожения, получающие энергию от расщепления углеродсодержащих соединений).
Симбионты поглощают органические вещества тела хозяина (растения, животного или человека), в котором они живут. При этом симбионты или:
■ продуцируют вещества, необходимые организму хозяина (пример: клубеньковые азотфиксирующие бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых растений и находящиеся с ними во взаимовыгодном сосуществовании), или
■ наносят вред организму хозяина, вызывая в нем болезни (бактерии-паразиты).
❖ Классификация бактерий по типу диссимиляции (потребности в кислороде для высвобождения энергии, запасенной в молекулярных связях):
■ аэробные,
■ анаэробные,
■ факультативные.
Аэробные бактерии (туберкулезная палочка, гнилостные бактерии) живут только в кислородной среде (в верхних слоях почвы, в воздухе) и получают энергию путем окисления органических соединений до воды и диоксида углерода.
Анаэробные бактерии (бактерии желудочно-кишечного тракта, столбнячная палочка, возбудители гангрены, палочка ботулизма и др.) обитают в бескислородных средах и получают энергию в процессе реакций гликолиза и брожения.
Факультативные бактерии могут обитать как в кислородных, так и в бескислородных средах (пример: молочнокислая бактерия).
Врачи отмечают, что бактерии можно классифицировать по различным критериям, включая форму, способ питания и реакцию на окраску. По форме выделяют кокки (шарообразные), бациллы (палочковидные) и спирали. Кокки могут образовывать цепочки или кластеры, что помогает в их идентификации. В зависимости от способа питания, бактерии делятся на автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные организмы способны синтезировать органические вещества из неорганических, тогда как гетеротрофные нуждаются в готовых органических соединениях. Реакция на граммокрашивание позволяет разделить бактерии на грамположительные и грамотрицательные, что имеет важное значение для выбора антибиотиков. Врачи подчеркивают, что правильная идентификация бактерий является ключевым этапом в диагностике и лечении инфекционных заболеваний.
Распространение почвенных микроорганизмов
Бактерий вокруг нас великое множество и распространены они почти везде. Их нет разве что в кратерах действующих вулканов и на небольших участках испытательных полигонов, где проводятся взрывы атомного оружия. Никакие другие жесткие условия окружающей среды не мешают существованию бактерий. Они спокойно переносят ледники Антарктики и живут в воде обжигающих кипящих источников, спокойно приспосабливаются к раскаленным пескам жарких пустынь и живут на скалистых склонах горных вершин. Их настолько много, что вполне возможно, что некоторые названия почвенных бактерий мы еще даже не знаем. На Земле все живые существа постоянно взаимодействуют с микрофлорой, часто выполняя при этом роль ее хранителя и распространителя.
Микрофлора почвы очень богата и разнообразна. Всего в одном кубическом сантиметре может встречаться до миллиарда бактерий. Однако популяция почвенных микроорганизмов может изменяться. Это зависит от типа и состава почвы, ее состояния, а также глубины изучаемого слоя.
Страшные и загадочные вирусы
Когда заходит речь об опасных микробах, тут же вспоминаются страшные вирусы, которыми нас усиленно пугает медицина. Эти мельчайшие неклеточные частицы («условно живые химические соединения») действительно опасны, и медики во многом правы. Вирусы вызывают СПИД, гепатиты, грипп, бешенство и другие не менее опасные вирусные заболевания.
Как ни странно, наука до сих пор не может определить природу вирусов. Они не являются живыми существами, не могут самостоятельно добывать и перерабатывать пищу, но, попадая в соответствующую клетку, быстренько встраиваются в ДНК, начинают плодиться и размножаться (передаются по наследству вместе с ДНК клетки).
Представьте себе письмо с важной информацией. До тех пор, пока письмо в пути или лежит в почтовом ящике (обычном или электронном), информация никак себя не проявляет
Но стоит открыть письмо, и информация начинает активно действовать, принося с собой перемены, порой глобальные.
Примерно так обстоит дело и с вирусами. Вне клетки они как бы не существуют, но разворачиваются во всю, попадая в благоприятные условия. Человечеству несказанно повезло – вирусы весьма капризны в выборе места обитания. Им не подходит любая клетка, они выискивают только определенные виды клеток. Иначе бороться с ними было бы вообще невозможно.
Кстати, антибиотики практически бессильны против вирусов. Действенную защиту дает только иммунитет человека. Иммунные клетки вырабатывают полезные антитела, убивающие вирусы, и интерферон, препятствующий их размножению.
Есть еще одна особенность вирусов, ставящая в тупик ученых. После начала расшифровки генома человека выяснилось, что добрая его половина состоит из непонятного мусора, который впоследствии опознали как фрагменты вирусов. Большая часть вирусных кусочков спокойно «спит», не влияя на ситуацию, но есть отдельные фрагменты, которые дали ответ на вопрос, терзавший многие поколения исследователей.
Как известно, иммунная система не щадит «чужаков», убивая все, до чего может дотянуться. Почему же в таком случае иммунные клетки женщины, будущей матери, не убивают сперматозоиды будущего отца? Оказалось, что вирусы блокируют работу иммунных сторожей и дают возможность зачатию состояться. Иными словами, своим существованием человечество обязано вирусам!
Бактерии — это удивительно разнообразные микроорганизмы, которые можно классифицировать по различным критериям. Одним из основных способов их определения является форма: кокки (шаровидные), бациллы (палочковидные) и спиралы (закрученные). Также бактерии могут быть грамположительными или грамотрицательными, что определяется по их реакции на окраску по Граму. Грамположительные бактерии имеют толстую клеточную стенку, тогда как грамотрицательные обладают более тонкой стенкой и внешней мембраной. Кроме того, бактерии могут быть аэробными, требующими кислорода для жизни, или анаэробными, которые могут существовать без него. Важным аспектом является также их метаболизм: некоторые бактерии фотосинтетические, другие — хемосинтетические или гетеротрофные. Эти характеристики помогают ученым не только в идентификации бактерий, но и в понимании их роли в экосистемах и медицине.
Вредные (патогенные) бактерии
К патогенным обычно относят виды, которые паразитируют на других организмах. Но в некоторых случаях вредными для человека могут стать безопасные и даже полезные бактерии, например при ослаблении иммунитета продукты жизнедеятельности обычно невероятно полезной кишечной палочки могут привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта: отравления, диарея и пр.
Некоторые виды патогенных бактерий:
Salmonella typhi
Эта бактерия является возбудителем очень острой кишечной инфекции, брюшного тифа. Salmonella typhi вырабатывает токсины опасные исключительно для людей. При заражении происходит общая интоксикация организма, которая приводит к сильной лихорадке, высыпанию по всему телу, в тяжелых случаях — к поражению лимфатической системы и как следствие к смерти. Ежегодно в мире фиксируется 20 млн случаев заболевания брюшным тифом, 1% случаев приводит к смерти.
Колония бактерий Salmonella typhi
Столбнячная палочка (Clostridium tetani)
Эта бактерия — одна из самых стойких и одновременно самых опасных в мире. Clostridium tetani вырабатывает чрезвычайно токсичный яд, столбнячный экзотоксин, приводящий к практически полному поражению нервной системы. Люди, заболевшие столбняком, испытывают страшнейшие муки: самопроизвольно до предела напрягаются все мышцы тела, происходят мощные судороги. Смертность чрезвычайно высока — в среднем около 50% инфицированных погибают. К счастью, еще в 1890 году была изобретена вакцина от столбняка, ее делают новорожденным во всех развитых странах мира. В слаборазвитых странах от столбняка ежегодно погибает 60 000 человек.
Микобактерии (Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae и др.)
Микобактерии — семейство бактерий, часть из которых являются патогенными. Различные представители этого семейства вызывают такие опасные заболевания как туберкулез, микобактериоз, лепра (проказа) — все они передаются воздушно-капельным путем. Ежегодно микобактерии становятся причиной более 5 млн смертей.
Клостридии ботулизма
Ботулиновые палочки широко распространены в природе. В неблагоприятных условиях микроорганизмы превращаются в споры и могут существовать десятилетиями в почве и водоемах. Бактерии взывают тяжелейшее заболевание – ботулизм, при котором происходит поражение нервной системы человека.
Главную угрозу несет человеку выделение микробами сильного органического яда – ботулотоксина. Он имеет свойство накапливаться в просроченных, особенно консервированных пищевых продуктах. Яд не разрушается при солении и замораживании, а также на него не действует соляная кислота желудка. Больному человеку грозит паралич дыхательной системы с развитием гипоксии и как следствие – летальный исход. Разрушить токсин может только качественная термическая обработка.
Общая характеристика бактерий
К царству Бактерии относятся собственно бактерии и цианобактерии.
Бактерии — это мельчайшие одноклеточные прокариотические (безъядерные) организмы.
Размеры бактерий: обычно от 0,1 до 15 мкм, но иногда достигают 30—100 мкм.
Численность видов бактерий: около 3 млрд.
Распространенность бактерий: в почве (в 1 г до 2,5-3 млрд.), в воздухе (на высоте до 20 км), в воде (особенно в верхних слоях водоемов), в живых организмах (в форме мутуализма и паразитизма).
Морфологические типы бактерий (в зависимости от формы тела): кокки (сферические), бациллы (прямые палочковидные), спириллы (спиралевидные), вибрионы (в виде запятой), спирохеты (извитые), колониальные формы (диплококки, стрептококки, стафилококки) и др.
Подвижность: некоторые бактерии подвижны благодаря наличию жгутиков.
В обычном состоянии бактерии неустойчивы при высушивании и воздействии прямых солнечных лучей, повышении температуры до 65-80 °С, погибают от воздействия спирта и других дезинфицирующих веществ.
Столбнячная палочка
Этот микроб является возбудителем тяжелой и смертельно опасной болезни – столбняка. При этом по медицинской классификации бактерия причисляется к условно-патогенным микроорганизмам. Чаще ее можно обнаружить у диких и сельскохозяйственных животных. Через фекалии споры микробов попадают в почву и водоемы, где существуют годами.
Колонии спор столбнячной палочки чрезвычайно устойчивы и выживают в крайне неблагоприятных условиях. Даже кипячение убивает их только через 2-3 часа. Сама бактерия не слишком опасна для человеческого организма. Но при заражении и благоприятных условиях она вырабатывает ряд крайне опасных токсинов, вызывающих повреждение нервной системы и клеток крови, что может привести к быстрому летальному исходу. Для профилактики заболевания людям делают прививку противостолбнячной вакциной.
Факторы роста
Для роста бактерий необходимы определенные вещества (факторы роста), часть из которых синтезируется самой клеткой, часть поступает из окружающей среды. Потребность в факторах роста у всех бактерий разная.
Факторы роста бактерий (бактериальные витамины) — химические элементы, большинством из которых являются водорастворимые витамины группы В. В эту группу входят так же гемин, холин, пуриновые и пиримидиновые основания и другие аминокислоты. При отсутствии факторов роста наступает бактериостаз.
Бактерии используют факторы роста в минимальных количествах и в неизменном виде. Ряд химических веществ этой группы входят в состав клеточных ферментов.
Рис. 23. На фото момент деления палочковидной бактерии.
Важнейшие бактериальные факторы роста
- Витамин В1 (тиамин). Принимает участие в углеводном обмене.
- Витамин В2» (рибофлавин). Принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях.
- Пантотеновая кислота является составной частью кофермента А.
- Витамин В6 (пиридоксин). Принимает участие в обмене аминокислот.
- Витамины В12 (кобаламины — вещества, содержащие кобальт). Принимают активное участие в синтезе нуклеотидов.
- Фолиевая кислота. Некоторые ее производные входят в состав ферментов, катализирующих процессы синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, а также некоторых аминокислот.
- Биотин. Участвует в азотистом обмене, а также катализирует синтез ненасыщенных жирных кислот.
- Витамин РР (никотиновая кислота). Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, образовании ферментов и обмене липидов и углеводов.
- Витамин Н (парааминобензойная кислота). Является фактором роста многих бактерий, в том числе населяющих кишечник человека. Из парааминобензойной кислоты синтезируется фолиевая кислота.
- Гемин. Является составной частью некоторых ферментов, которые принимают участие в реакциях окислениях.
- Холин. Принимает участие в реакциях синтеза липидов клеточной стенки. Является поставщиком метильной группы при синтезе аминокислот.
- Пуриновые и пиримидиновые основания (аденин, гуанин, ксантин, гипоксантин, цитозин, тимин и урацил). Вещества необходимы главным образом в качестве компонентов нуклеиновых кислот.
- Аминокислоты. Эти вещества являются составляющими белков клетки.
Потребность в факторах роста некоторых бактерий
Бактерии сапрофиты питаются органическими веществами погибших организмов. Они потребляют минимум питательных веществ. Бактерии паразиты нуждаются в повышенном количестве аминокислот и других факторов роста.
Ауксотрофы для обеспечения жизнедеятельности нуждаются в поступлении химических веществ из вне. Например, клостридии не способны синтезировать лецитин и тирозин. Стафилококки нуждаются в поступлении лецитина и аргинина. Стрептококки нуждаются в поступлении жирных кислот — компонентов фосфолипидов. Коринебактерии и шигеллы нуждаются в поступлении никотиновой кислоты. Золотистые стафилококки, пневмококки и бруцеллы нуждаются в поступлении витамина В1. Стрептококки и бациллы столбняка — в пантотеновой кислоте.
Прототрофы самостоятельно синтезируют необходимые вещества.
Рис. 24. Разные условия окружающей среды по-разному влияют на рост колоний бактерий. Слева — стабильный рост в виде медленно расширяющегося круга. Справа — быстрый рост в виде «побегов».
Подробно о бактерияx читай в статьях:
Размножение бактерий является механизмом повышения числа микробной популяции. Деление бактерий — основной способ размножения. После деления бактерии должны достигнуть размеров взрослых особей. Рост бактерий происходит путем быстрого поглощения питательных веществ их окружающей среды. Для роста необходимы определенные вещества (факторы роста), часть из которых синтезирует сама бактериальная клетка, часть поступает из окружающей среды.
Изучая рост и размножение бактерий, ученые постоянно открывают полезные свойства микроорганизмов, использование которых в повседневной жизни и на производстве ограничивается только их свойствами.
Бактерии, которые вызывают заболевания
Для дыхательных путей наиболее характерны бактериальные и вирусные инфекции, которые носят, как правило, сезонный характер.
Инфекционные болезни, которые вызывают микробы, достаточно распространены. При взаимодействии и благоприятных условиях поражают важные системы в организме человека. Их условно можно разделить по распространению в организме:
- заболевания дыхательных путей;
- кишечные инфекции;
- болезни кровеносной системы;
- инфекции кожных покровов;
- половые воспалительные процессы и другие.
Рассмотрим самые опасные и те, с которыми чаще всего приходится сталкиваться врачам:
- Коклюш. Причиной является бактерия Борде-Жангу. Проявляется в сильном непрекращающемся кашле. Наблюдается у детей младшего и старшего школьного возраста. Передается через воздух. Длительность – до 14 дней.
- Туберкулез. Заболевание вызывается палочкой Коха. Влияет на легкие, реже — пищеварительный тракт. У больного наблюдается кашель, потливость, лихорадка. Протекает в открытой и закрытой формах. Заражение возможно воздушно-капельным путем.
- Гонорея. Инфекционное поражение половых и мочеиспускательных органов, реже – прямой кишки и ротоглотки. Вызвана болезнь гонококком. Относится к венерическим заболеваниям. Передача происходит в процессе интимного контакта.
- Сифилис. Бактерия бледная трепонема является переносчиком данной венерической инфекции. Приводит к нарушению слизистых оболочек половых, мочеиспускательных органов, костей, нервной системы.
- Столбняк. Вызываться может микроорганизмами и приобретает острую форму инфекционного поражения скелета, мышц, нервной системы. Иммунитет к столбняку не развивается. После выздоровления рекомендуют прививаться, чтобы предупредить повторное заражение.
- Холера. Возбудителем является кишечная палочка Vebrio cholerae. Характерен фекально-оральный способ попадания в организм. Провоцирует водянистую диарею, обезвоживание, летальный исход.
- Распространенные пищевые отравления, вызванные бактериями. Главная причина — сальмонелла. Попадает в пищеварительную систему и приводит к интоксикации организма и желудочно-кишечного тракта.
- Дизентерия. Инфицирование кишечной инфекцией Шигелла, Shigella. Отравляет организм, влияет на кишечник и желудок, приводит к понижению артериального давления, появлению слизи в каловых массах, кровянистым выделениям и повышению температуры.
- Перитонит. Попадание болезнетворных бактерий и микрофлоры кишечника в брюшную полость из желудочно-кишечного тракта.
- Кольпит. Источником могут быть бактерии, такие как стрептококки, стафилококки, гемофильная палочка, хламидия, трихомонада. Протекает как воспаление слизистой влагалища. Проникает в органы репродуктивной системы через заражение путем полового акта. Последствиями могут стать бесплодие, эрозия шейки матки.
- Простатит. Инфекционный путь заражения предусматривает проникновение кишечной и синегнойной палочки, а также бактерий, таких как энтерококки, клебсиеллы в органы малого таза.
- Дисбактериоз. Наблюдается при угнетении микрофлоры сильнодействующими антибиотиками.
Чтобы избавиться от бактерий, необходима квалифицированная медицинская помощь. Все микробные инфекции устраняются только с помощью антибиотиков и комплексной восстанавливающей терапии, которую назначает специалист.
Что такое бифидобактерии
В толстом кишечнике находятся микроорганизмы, которые развиваются без доступа воздуха. Они не способные вызвать заболевания, их задача – накормить, защитить, очистить. Называются эти микроорганизмы бифидобактериями. Они появляются с момента рождения и сопровождают человека всю его жизнь. С их помощью происходит:
- нормализация пищеварения;
- синтез витаминов;
- всасывание минералов;
- усвоение аминокислот;
- перераспределение полезных веществ;
- правильная перистальтика;
- повышение иммунитета;
- борьба с аллергиями;
- улучшение работы лимфосистемы.
Микрофлора кишечника
Около пятисот видов бактерий живет в кишечнике человека – среди них есть полезные и вредные микроорганизмы. Если со здоровьем все в порядке, они находятся в равновесии. Полезные помогают нормализовать переваривание пищи, участвуют в усвоении полезных веществ, образовании витаминов. Они в кишечнике составляют большинство. Вредные бактерии участвуют в процессах гниения, брожения. При сбое в работе организма, происходит дисбаланс микрофлоры – дисбактериоз.
Бифидобактерии для работы кишечника и сохранения баланса микрофлоры очень важны. Вместе с лактобактериями, энтерококками, бактероидами они:
- нормализуют обмен веществ;
- подавляют гнилостные бактерии;
- способствуют всасыванию полезных веществ;
- образовывают иммуноглобулин А;
- участвуют в процессе пищеварения;
- регулируют уровень холестерина;
- способствуют разложению белков.
Классификация по форме
Одна из самых распространенных классификаций этих микроорганизмов – классификация по форме. Названия видов произошли от геометрических форм бактерий.
- Микробы с названием «кокки» на фото выглядят как шарик или как некоторое количество отдельных шариков, если речь идет о колонии (бактерии практически никогда не образуют многоклеточные организмы).
- Бациллы выглядят на фото как цилиндрические образования, палочки разной длины и ширины.
- Название «спирилла» свидетельствует о том, что исследователь имеет дело с бактерией спиралевидной формы.
- Вибрионами называют бактериальные микроорганизмы, которые выглядят на фото как запятые.
В зависимости от того, какие формы образует колония микробов и сколько клеток задействовано в ее создании, в названиях применяются разные приставки
Так, колония из двух клеток кокков называется диплококк, для стрептококка неважно количество входящих в колонию индивидуумов, важно, что колония имеет вид цепочки, тогда как стафилококк на фото выглядит как гроздь
Различные типы питания
Все болезнетворные бактерии можно классифицировать по тому, каким способом они получают питательные вещества. Согласно этому признаку выделяют автотрофы и гетеротрофы.
Автотрофными являются те одноклеточные, которые получают питание способом преобразования неорганических веществ в органические. Для этого они осуществляют ряд химических реакций. Бактерии, которые носят название метаноокисляющих, обладают крайне полезным свойством – они перерабатывают метан, таким способом отвечая за регулирование количества парникового газа в атмосфере
Это крайне важно для предотвращения глобального потепления, риск которого повышен в связи с деятельностью человека
Бактерии спирохеты под микроскопом
Гетеротрофами названы те болезнетворные бактерии, способ питания которых не связан с переработкой веществ. Они используют органические молекулы для поддержания своей жизнедеятельности. В свою очередь, гетеротрофы подразделяются на несколько разновидностей:
- Бактерии-сапрофиты берут все необходимое из тех органических молекул, в которых начался процесс разложения. К сапрофитам относятся практически все бациллы (бактерии в форме палочки).
- Симбионты находятся во взаимодействии с другими организмами.
- Бактерии-паразиты живут за счет того организма, в котором находятся. Они питаются тканями и полезными веществами, которые носитель вырабатывает для своих нужд. Именно эти болезнетворные микробы являются наиболее опасными для здоровья человека.
Цианобактерии
Цианобактерии (или сине-зеленые водоросли) — группа микроскопических фототрофных одноклеточных, колониальных и многоклеточных (нитчатых) прокариотических организмов.
■ Цианобактерии осуществляют обычный двухфазный (со световой и темновой фазами) кислородный фотосинтез.
❖ Распространение: в пресных и соленых водоемах (входят в состав планктона и бентоса), на поверхности почвы, на скалах; могут вступать в симбиоз с грибами (образуя лишайники), протистами, водорослями, мхами.
Планктон — совокупность организмов (бактерий, микроскопических водорослей, животных и их личинок), населяющих толщу воды и пассивно переносимых течением.
Бентос — совокупность организмов, обитающих в грунте и на поверхности дна водоема.
❖ Строение — сходное с бактериями: клетки безъядерные, имеют толстые многослойные стенки, состоящие из полисахаридов, пектиновых веществ и целлюлозы; часто покрыты слизистым чехлом. В цитоплазме расположены мембранные фотосинтезирующие структуры и пигменты, хлорофиллы, каротиноиды, фикоэритрин и др. (благодаря их разнообразию цианобактерии могут поглощать свет различных длин волн), а также нуклеоид, рибосомы, включения запасного вещества —гликогена, а также (у некоторых видов) газовые вакуоли, наполненные азотом и регулирующие плавучесть клетки. У ряда нитчатых форм цианобактерий имеются специализированные клетки с сильно утолщенными бесцветными оболочками — гетероцисты, участвующие в фиксации азота и размножении.
❖ Размножение: бесполое, делением клетки надвое; колониальные и нитчатые цианобактерии — распадом колоний или нитей.
Значение бактерий:
■ обогащают воду кислородом, а почву — органикой и азотом;
■ очищают воду, минерализуя продукты гниения;
■ являются кормом для зоопланктона и рыб;
■ используются для получения ряда ценных веществ (аминокислот, пигментов, витамина В12 и др.), вырабатываемых ими в процессе жизнедеятельности;
■ отдельные виды (спирулина, носток) используются в пищу;
■ (отрицательное) вызывают «цветение» воды в период массового размножения, обычно сопровождающегося гибелью (из-за недостатка пищи) и гниением большинства дочерних особей, что делает воду непригодной для питья и вызывает гибель рыбы.
бактерии
Сообщение про Болезнетворные бактерии
Бактерии — одни из самых древнейших и распространённых обитателей нашей планеты. Мы можем встретить их в любом уголке земного шара почти в любой среде: в воде, в почве, в воздухе, в организмах животных и растений. Более того, мы никогда с ними не расстаёмся, ведь тысячи видов бактерий обитают внутри нас самих. Некоторые из них полезны, другие же своей жизнедеятельностью вызывают различные заболевания. Рассмотрим основные виды болезнетворных бактерий.
Кишечная палочка.
Несмотря на то, что кишечная палочка является неотъемлемым условием нормального функционирования кишечника, при определенных условиях эти бактерии начинают активно размножаться и выделять токсины, отравляющие организм.
Стрептококки.
Эти бактерии ,так же как и кишечная палочка, являются условно-болезнетворными, что значит что вред организму они наносят только при определенных условиях. Будучи в организме в небольших количествах в ротовой полости, они почти полностью безобидны, однако стоит им расселиться по всему организму, как они станут вполне реальной угрозой здоровью человека. Они вызывают гнойничковые заболевания, ангины, бронхиты, ревматизм.
Некоторые же стрептококки изначально опасны для человека и вызывают пневмонию, сепсис, кариес, а так же другие виды заболеваний.
Стафилококки.
Эти микроорганизмы вызывают кожные поражения, такие как ячмени, фурункулы, нарывы, а так же могут привести к абсцессам, маститам и флегмонам мягких тканей. Еще стафилококки могут проникнуть в кровь человека и вызвать своей жизнедеятельностью множества заболеваний, связанных с поражением сердца, костей, суставов, головного мозга и дыхательных путей. Попадание же этих бактерий в пищеварительную систему ведет к серьезным отравлениям.
Смертельные заболевания, вызываемые бактериями.
Именно бактерии вызывают такие опасные заболевания, как: столбняк, чума, дифтерия, тиф. Некоторые из них отравляют организм человека не только во время своей жизнедеятельности, но и выделяют сильнейшие токсины во время своей гибели, усложняя лечение больных. К их числу относятся: туберкулёзная палочка, пневмококки и бактерии-возбудители сибирской язвы и холеры.
Ферментативная активность микроорганизмов
Ферменты являются катализаторами всех биохимических процессов, протекающих в клетке бактерии, и обладают свойством специфичности.
Ферменты, выделяемые клеткой, по территориальному признаку можно разделить на две большие группы:
- экзоферменты – выделяются бактерией для внеклеточного переваривания в окружающую среду;
- эндоферменты – катализаторы внутриклеточного метаболизма.
Все ферменты клетки бактерии делят на две группы по степени саморегуляции:
- конститутивные – продуцируются постоянно;
- адаптивные – синтезируются при необходимости вмешательства в процесс; делятся на ингибируемые (подавляющие) и индуцируемые (усиливающие).
Патогенность микробов также определяется ферментами – патогенные бактерии способны продуцировать ферменты, которые являются факторами вирулентности.
Бактерии продуцируют только определенные ферменты, это постоянный признак, его успешно используют для идентификации микроорганизма.
Вездесущие бактерии
Бактерии заполонили всю нашу планету, они везде и всюду: в быстрых водах рек и на дне океанов, в глыбах льда и ядерных реакторах, в почве и атмосфере.
Не обделен вниманием бактерий и человек – эти мельчайшие растительные организмы в огромных количествах находятся как снаружи, так и внутри лабиринтов человеческого тела. Увидеть в «лицо» эти преимущественно одноклеточные организмы можно только с помощью микроскопа
Это удалось сделать Антонию Левенгуку в далеком 1676 году, и он назвал обнаруженные им существа – анималькули. Только с 1828 года они стали называться бактериями. Бактерии многолики – на данный момент науке известно более тысячи видов бактерий
Увидеть в «лицо» эти преимущественно одноклеточные организмы можно только с помощью микроскопа. Это удалось сделать Антонию Левенгуку в далеком 1676 году, и он назвал обнаруженные им существа – анималькули. Только с 1828 года они стали называться бактериями. Бактерии многолики – на данный момент науке известно более тысячи видов бактерий.
Строение этих одноклеточных организмов простейшее: присутствуют цитоплазма, нуклеотид, рибосомы, мембрана; отсутствуют ядро, митохондрии, аппарат Гольджи, пластиды. Форма не менялась на протяжении миллиардов лет: бактерии предстают перед нами в виде палочки (бациллы), шара (кокки), спирали (спириллы), точки с запятой (вибрионы). Немногие бактерии имеют органы передвижения – жгутики, которые они используют по принципу колеса, ввинчиваясь ими в среду, по которой передвигаются. Размеры варьируются от 0,1 до 1 микрометров.
Если сравнить количество бактерий на человеческой коже с численностью людей на планете Земля (7, 29 млрд.), результат будет не в пользу последних. По мнению известнейшего бактериолога Теодора Роузбери количество бактерий в организме человека может достигать 2 килограммов. Он установил, что при посещении туалета в течение дня человек вместе с экскрементами освобождается более чем от 100 миллиардов бактерий. В ротовой полости около 150 видов бактерий, уникальных для каждого человека, как отпечатки пальцев, и при каждом поцелуе происходит активный бактериообмен.
Хотя организм человека и находится в бактериальном плену, в нем есть островок, свободный от бактерий – мочевой пузырь, и моча в нем стерильна.
Луи Пастеру удалось установить прямую связь между бактериями и болезнями. Когда его вызвали на дуэль, он предложил сопернику на выбор выпить содержимое одной из двух колб (в одной должны были присутствовать бактерии оспы). Вполне понятно, что поединок не состоялся из-за отказа вызвавшей стороны. Бактерии являются виновниками многочисленных болезней: дифтерии, туберкулеза, холеры, столбняка, ангины и других. Главное оружие одноклеточных врагов не шпага, а токсины, которыми они отравляют организм человека.
Путями проникновения болезнетворных бактерий в организм человека являются: воздушно-капельный; через раневые поверхности; через пищеварительный тракт. Щитом для организма в поединке с бактериями служат крепкая иммунная система и фагоцитоз (поглощение бактерий лейкоцитами). Против бактерий действенны антибиотики, которые разрушают оболочку бактериальной клетки, а также способны инактивировать находящиеся внутри клетки рибосомы.
Крошечные бактерии обладают неимоверной силой воздействия и потенциально очень опасны для человечества, так как способны уничтожить все остальные виды на планете. Но пока мы с ними как-то ладим, получаем определенную пользу от их жизнедеятельности и уже не можем обходиться без таких чудесных продуктов питания, как кефир, сметана, творог, сыр.
Фото бактерий
Tags:
- бактерии
- бактериолог
- иммунная система
- левенгук
- луи пастер
- микроскоп
- поцелуй
- теодора роузбери
- фагоцитоз
Золотистый стафилококк
Бактерия кокки имеет шаровидную форму ярко-желтого цвета, в соединениях напоминающую гроздь винограда. Микробы весьма устойчивы к медикаментозному лечению мощнейшими антибиотиками и антисептиками, легко выживают при отсутствии водной среды и высоких температурах. Кроме того их нельзя убить уксусом, перекисью водорода и даже спиртом. Однако при поражениях кожного покрова они легко уничтожаются зеленкой.
Заражение стафилококком провоцируют формирование различных тяжелых болезней, которые представляют особую опасность в детском и преклонном возрасте. Колонии золотистой кокки поражают верхние отделы дыхательной системы, каналы мочеполовой системы, открытые раны и могут быть обнаружены у каждого третьего. Главную угрозу представляет быстрая выработка микробами иммунитета к антибиотикам. Как ни странно, но особенно устойчивые кокки обитают в учреждениях медицины.
Разновидности микробов и их воздействие на организм
Бактерии в буквальном смысле составляют часть нашего организма, называемую микрофлорой. Так, только в кишечнике среднестатистического человека обитает примерно три килограмма этих крохотных «соседей», а еще около килограмма вольготно расположились на поверхности кожи, в ротовой полости, мочеполовых путях. Абсолютно стерильный организм, не содержащий ни единой бактерии, просто не может функционировать.
Но не все представители микрофлоры белые и пушистые. Различают:
- полезные бактерии, выступающие в роли симбионтов;
- условно-патогенные микроорганизмы, представляющие опасность только в определенных условиях.
Например, та же кишечная палочка, вызывающая заболевания желудочно-кишечного тракта, в нормальных условиях способствует выработке витаминов и расщеплению непереваренных остатков пищи (утилизации отходов).
Условно-патогенная микрофлора желудочно-кишечного тракта (ЖКТ):
- кишечная палочка;
- энтеробактерии (клебсиелла пневмония, энтеробактеры, цитробактер, протеи);
- стафилококки;
- стрептококки;
- энтерококки (фекалис, фециум);
- хеликобактер пилори;
- грибок рода Кандида.
Кишечная палочка
В отдельном ряду стоят патогенные микробы, которые не входят в состав микрофлоры. Эти болезнетворные бактерии вызывают чуму, холеру, тиф, дифтерию и другие страшные заболевания. Они даже в небольших количествах способны причинить вред.
Принято классифицировать инфекционные болезни следующим образом:
- кишечные (холера, сальмонеллез, дизентерия, эшерихоз);
- дыхательных путей (грипп, ветряная оспа, аденовирусная инфекция, корь, коклюш);
- передающиеся через кровь (малярия, ВИЧ);
- наружных покровов (сибирская язва, столбняк);
- различные по механизму передачи (энтеровирус).
Классификация по микроорганизмам, вызывающим заболевания:
- вирусные (ВИЧ, различные штаммы гриппа, менингит, вирусные гепатиты);
- микозы или грибковые заболевания (кандидоз, аспергилез);
- бактериальные (дизентерия, сальмонеллез, стрептококковая и стафилококковая инфекция, чума, холера).
Пути распространения патогенных микробов до обидного просты:
- контакт с заболевшими людьми или животными;
- употребление подозрительных продуктов или напитков;
- отсутствие или недостаток личной гигиены.
Болезни, вызываемые болезнетворными микроорганизмами, обычно не проявляются сразу. Так, бактерия хеликобактер, являющаяся виновницей язв и эрозии в кишечнике,может «спать» годами, но стоит немного снизится иммунитету, и мы получаем целый букет заболеваний.
Вопрос-ответ
Какие бывают виды бактерий?
Стафилококков, стрептококков, кишечных палочек, микрококков, энтерококков, лактобактерий, бифидобактерий, коринебактерий, Ещё
Сколько известно видов бактерий?
Всего известно около 5000 видов бактерий, и не все из них опасны. Однако 200 бактерий могут вызывать различные заболевания.
Какие типы микробов бывают?
Все микроорганизмы подразделяются на следующие группы: 1) бактерии, 2) грибки, 3) спирохеты, 4) простейшие, 5) риккетсии, 6) фильтрующиеся вирусы. Все они, за исключением некоторых грибков, представляют собой одноклеточные организмы.
Как различаются бактерии?
Бактерии различают по форме клеток – палочек (клетки имеют удлиненную форму стержня), кокков (сферические клетки), вибрионов (клетки в форме запятой), спирохет (клетки спиралевидной формы). Бактерии также различаются по их способности жить и размножаться с кислородом или без него (аэробы и анаэробы соответственно).
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основные характеристики бактерий, такие как форма (кокки, бациллы, спирали) и способ дыхания (аэробные и анаэробные). Это поможет вам быстро определить тип бактерий при их наблюдении под микроскопом.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на окраску бактерий. Используйте методы окраски, такие как грамм-окраска, чтобы различать грамположительные и грамотрицательные бактерии. Это важный шаг в их классификации и может помочь в выборе антибиотиков.
СОВЕТ №3
Изучите метаболические особенности бактерий, такие как способность к ферментации или образованию споров. Это может дать дополнительные подсказки о типе бактерий и их возможной роли в экосистеме или патогенности.
СОВЕТ №4
Не забывайте о современных методах молекулярной биологии, таких как ПЦР и секвенирование ДНК. Эти методы позволяют точно идентифицировать бактерии на генетическом уровне и могут быть особенно полезны в сложных случаях.