शरीर के अंदर बैक्टीरिया. जीवन हमारे भीतर है: रोग प्रतिरोधक क्षमता, चमक और छोटी कमर के लिए बैक्टीरिया

व्यक्ति अक्सर अपने शरीर के साथ अपेक्षाकृत हल्के ढंग से व्यवहार करता है। हाँ, बहुत से लोग जानते हैं कि हृदय, गुर्दे, आंतें आदि कहाँ स्थित हैं। कुछ लोगों को मानव शरीर की संरचना का गहरा ज्ञान है। लेकिन कुछ लोग खुद को न केवल एक व्यक्ति के रूप में, बल्कि एक जैविक तंत्र के रूप में देखने का साहस करते हैं जो कुछ कानूनों के अनुसार काम करता है और अपना जटिल और बहुआयामी जैविक जीवन जीता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, हर कोई स्पष्ट रूप से नहीं समझता है कि मानव शरीर में बैक्टीरिया कितनी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, प्रोटोजोआ के साथ हमारा जैविक सहवास कितना मूल्यवान है और बैक्टीरिया का खतरा कितना भयानक है।

मानव शरीर में भारी संख्या में बैक्टीरिया रहते हैं, जिनके बिना कोई व्यक्ति जीवित नहीं रह सकता। मानव शरीर में बैक्टीरिया का कुल वजन 1.5 से 2.5 किलोग्राम तक होता है। ऐसा उपयोगी स्थिर सहजीवन बना:

• जठरांत्र संबंधी मार्ग में;
• त्वचा पर;
• नासॉफरीनक्स और मौखिक गुहा में।

लाभकारी बैक्टीरिया के बिना - पारस्परिकता (पारस्परिकता बातचीत का एक रूप है जिसमें प्रत्येक जीव को एक निश्चित लाभ मिलता है) - सूचीबद्ध अंगों पर तुरंत रोगजनक रोगाणुओं द्वारा हमला किया जाएगा।

निस्संदेह, यह शब्द के सही अर्थों में कोई हमला नहीं होगा। बस, कुछ भी रोगजनक सूक्ष्मजीवों को शरीर के ऊतकों पर बसने, उन पर गुणा करने और उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि के विषाक्त उत्पादों के साथ उन्हें जहर देने से नहीं रोकेगा।

शरीर में जीवाणुओं के कार्य का मुख्य सिद्धांत अंगों के ऊतकों पर ऐसे वातावरण का निर्माण है जिसमें हानिकारक रोगाणु जीवित नहीं रह सकते। तदनुसार, त्वचा पर, नासोफरीनक्स में या जठरांत्र संबंधी मार्ग में, रोगजनक रोगाणु आसानी से मर जाते हैं, क्योंकि इन अंगों के ऊतकों पर लाभकारी रोगाणुओं द्वारा पहले से ही बना वातावरण विषैले (खतरनाक) प्रोकैरियोट्स के लिए घातक है।

यह लाभकारी जीवाणुओं के प्रभाव की एक सामान्य तस्वीर है, जबकि रोगाणुओं के स्थानीय प्रभाव की विशेषताएं उस अंग पर निर्भर करती हैं जिसमें ऐसी सहजीवी अंतःक्रिया होती है।

जठरांत्र पथ

मानव जठरांत्र संबंधी मार्ग में रहने वाले बैक्टीरिया एक साथ कई कार्य करते हैं, जिसकी बदौलत व्यक्ति को जैविक जीव के रूप में जीवित रहने का अवसर मिलता है:

1. सूक्ष्मजीव आंत में रोगजनक रोगाणुओं के लिए एक प्रतिकूल वातावरण बनाते हैं। लाभकारी सूक्ष्मजीवों की यह भूमिका इस तथ्य पर निर्भर करती है कि वे आंतों में एक अम्लीय वातावरण बनाते हैं, और रोगजनक सूक्ष्मजीव अम्लीय वातावरण में अच्छी तरह से नहीं रहते हैं।
2. वही लाभकारी बैक्टीरिया आंतों में प्रवेश करने वाले पौधों के खाद्य पदार्थों को पचाते हैं। मानव शरीर द्वारा संश्लेषित एंजाइम सेलूलोज़ युक्त पौधों की कोशिकाओं को पचाने में सक्षम नहीं होते हैं, और बैक्टीरिया ऐसी कोशिकाओं को स्वतंत्र रूप से खाते हैं, इस प्रकार एक और महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
3. इसके अलावा, लाभकारी बैक्टीरिया समूह बी और के के विटामिन को संश्लेषित करते हैं जो किसी व्यक्ति के लिए आवश्यक हैं। समूह के के विटामिन की भूमिका हड्डियों और संयोजी ऊतकों में चयापचय सुनिश्चित करना है। विटामिन बी की भूमिका वैश्विक है। ये कम आणविक भार वाले कार्बनिक यौगिक बड़ी संख्या में प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं: कार्बोहाइड्रेट से ऊर्जा की रिहाई से लेकर एंटीबॉडी के संश्लेषण और तंत्रिका तंत्र के विनियमन तक। इस तथ्य के बावजूद कि बी विटामिन कई खाद्य पदार्थों में मौजूद हैं, यह आंतों के माइक्रोफ्लोरा द्वारा उनके संश्लेषण के लिए धन्यवाद है कि शरीर को इन विटामिनों की मात्रा प्राप्त होती है जो सामान्य मानव जीवन के लिए आवश्यक है।

लाभकारी आंतों के माइक्रोफ्लोरा का मुख्य भाग लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया है। इस तथ्य के बावजूद कि इन जीवाणुओं के अलग-अलग नाम हो सकते हैं, शरीर पर इनका प्रभाव एक ही प्रकार का होता है। लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया प्राकृतिक शर्करा को किण्वित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लैक्टिक एसिड जैसे उत्पाद का निर्माण होता है।

आज सबसे लोकप्रिय लैक्टिक एसिड सूक्ष्मजीव लैक्टोबैसिली और बिफीडोबैक्टीरिया हैं, उन्हें स्वस्थ उत्पादों की संरचना में मुख्य प्रोबायोटिक एजेंट के रूप में विज्ञापित किया जाता है।

• bifidobacteria- फिलामेंटस लैक्टिक एसिड सूक्ष्मजीव जो आंत की सतह को कवर करते हैं और हानिकारक रोगाणुओं को इसकी दीवारों पर पैर जमाने और बढ़ने से रोकते हैं। अन्य सहजीवी बैक्टीरिया के संबंध में लैक्टिक एसिड बिफीडोबैक्टीरिया का कुल वजन लगभग 80% है।
• लैक्टोबैसिली- ग्राम-पॉजिटिव लैक्टिक एसिड रॉड्स, जिनकी मुख्य भूमिका न केवल पौधों के खाद्य पदार्थों का पाचन और एक विरोधी वातावरण का निर्माण है, बल्कि एंटीबॉडी संश्लेषण की उत्तेजना भी है। ये सूक्ष्मजीव हैं जो मानव प्रतिरक्षा प्रणाली पर भारी प्रभाव डालते हैं।

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उपयोगी लैक्टिक एसिड प्रोकैरियोट्स के अलावा, जठरांत्र संबंधी मार्ग में सशर्त रूप से हानिकारक बैक्टीरिया भी होते हैं - एस्चेरिचिया कोली समूह के बैक्टीरिया। इस तथ्य के बावजूद कि उनका लाभकारी प्रभाव भी हो सकता है, उदाहरण के लिए, एस्चेरिचिया कोली समूह के बैक्टीरिया के समूह के विटामिन को भी संश्लेषित करते हैं, जठरांत्र संबंधी मार्ग में उनकी संख्या में वृद्धि के साथ, प्रभाव हानिकारक हो जाता है: ई. कोली जहर विषाक्त पदार्थों के साथ शरीर.

मानव शरीर में मौजूद ई. कोली का कुल वजन दो किलोग्राम लाभकारी सूक्ष्मजीवों की तुलना में बहुत कम है।

त्वचा पर, मुंह में और नासोफरीनक्स में बैक्टीरिया

मानव त्वचा में रहने वाले सूक्ष्मजीव एक प्राकृतिक जैविक ढाल की भूमिका निभाते हैं, वे हानिकारक बैक्टीरिया को त्वचा पर सक्रिय गतिविधि विकसित करने की अनुमति नहीं देते हैं और इस तरह पूरे शरीर पर विषाक्त प्रभाव डालते हैं।

त्वचा, मुंह और नासोफरीनक्स की सुरक्षा को नियंत्रित करने वाले मुख्य बैक्टीरिया हैं:

• माइक्रोकॉसी;
• स्ट्रेप्टोकोक्की;
• स्टेफिलोकोसी।

स्ट्रेप्टोकोकी और स्टेफिलोकोकी के जीनस में हानिकारक (रोगजनक) प्रतिनिधि होते हैं जो शरीर को जहर दे सकते हैं।

बीमारियों के कारण

एक तार्किक प्रश्न उठता है: यदि कोई व्यक्ति जैविक ढाल से हर तरफ से सुरक्षित है, तो फिर भी लोग बीमार क्यों पड़ते हैं, यह ढाल काम क्यों नहीं करती?

रोगजनक एजेंटों के प्रति शरीर की प्रतिरोधक क्षमता काफी हद तक प्रतिरक्षा प्रणाली पर निर्भर करती है। इसलिए, यह महत्वपूर्ण है कि जठरांत्र संबंधी मार्ग में कितने बैक्टीरिया यह सुनिश्चित करने के लिए काम कर रहे हैं कि प्रतिरक्षा प्रणाली पर्याप्त रूप से सक्रिय है।

दूसरी महत्वपूर्ण परिस्थिति सबसे हानिकारक एजेंट की विशेषताएं हैं और यह शरीर को कैसे प्रभावित करती है।

इसलिए, लंबे समय तक, टाइफस मनुष्यों के लिए एक घातक खतरा था।

टाइफस कई घातक बीमारियों का सामूहिक नाम है, जिन्होंने इलाज मिलने तक कई लोगों की जान ले ली है।

सभी प्रकार के टाइफस की सामान्य विशेषताएं:

• एक व्यक्ति का वजन जल्दी कम हो जाता है;
• नशे और वजन घटाने की पृष्ठभूमि के खिलाफ, गंभीर बुखार शुरू हो जाता है;
• ये सभी दर्दनाक अभिव्यक्तियाँ गंभीर नर्वस ब्रेकडाउन का कारण बनती हैं और व्यक्ति की मृत्यु हो जाती है।

सामान्य लक्षणों के बावजूद, टाइफाइड बुखार के कारण हर बार अलग-अलग होते हैं।

रोग उत्पन्न करने वाले जीवाणु

जूँ की आंतों में बड़ी संख्या में रिकेट्सिया होते हैं। हालाँकि, संक्रमण की संभावना इस बात पर निर्भर नहीं करती है कि किसी व्यक्ति के करीब कितनी जूँ हैं, बल्कि इस बात पर निर्भर करती है कि कोई व्यक्ति कितनी सक्रियता से जूँ से लड़ना शुरू करता है। अपने ऊपर जूं खुजलाना टाइफस के संक्रमण का मुख्य कारण है। यह जूं की कुचली हुई आंतों से है कि रिकेट्सिया त्वचा पर घावों और आगे मानव रक्तप्रवाह में प्रवेश करता है।

टाइफस के मुख्य लक्षण:

• बुखार (शरीर का तापमान 40ºС से ऊपर);
• कमर दद;
• पेट में गुलाबी दाने;
• रोगी की चेतना लगभग कोमा की स्थिति तक बाधित हो जाती है।

टाइफस का उपचार, किसी भी जीवाणु संक्रमण के उपचार की तरह, एंटीबायोटिक दवाओं पर आधारित है। इस प्रकार के टाइफाइड के इलाज के लिए टेट्रासाइक्लिन समूह के एंटीबायोटिक्स का उपयोग किया जाता है।

सन्निपात का एक और भयानक प्रकार - वापसी योग्य.यह टिक्स और जूँ द्वारा फैलता है। लेकिन यह स्पिरोचेट बोरेलिया बैक्टीरिया है जो प्रेरक एजेंट हैं। संक्रमण टिक काटने के दौरान होता है।

संक्रमण के मुख्य लक्षण:

• उल्टी;
• प्लीहा और यकृत बढ़े हुए हैं;
• एक मानसिक विकार और मतिभ्रम शुरू होता है।

यदि वाहक जूँ थे तो भी वही लक्षण उत्पन्न होते हैं।

उपचार - पेनिसिलिन और क्लोरैम्फेनिकॉल समूहों के एंटीबायोटिक्स, साथ ही आर्सेनिक की तैयारी।

टाइफाइड ज्वर।प्रेरक एजेंट जीनस साल्मोनेला से एक रोगजनक जीवाणु बैसिलस है। इस प्रकार का टाइफाइड केवल इंसानों के लिए खतरनाक होता है, जानवर टाइफाइड बुखार से बीमार नहीं पड़ते हैं। रोगज़नक़ भोजन के साथ पेट में प्रवेश करते हैं। मुख्य लक्षण:

• मूत्र में बैक्टीरिया की उपस्थिति (बैक्टीरिमिया);
• नशा के सामान्य लक्षण (पीलापन, सिरदर्द, हृदय ताल विकार);
• फूला हुआ पेट;
• भ्रम, मतिभ्रम और अन्य मानसिक विकार।

उपचार क्लोरैम्फेनिकॉल और पेनिसिलिन समूहों के एंटीबायोटिक दवाओं के साथ भी किया जाता है और सामान्य सुदृढ़ीकरण चिकित्सा के साथ होता है।

टाइफाइड रोगजनकों के अलावा, एक व्यक्ति को कई अन्य रोगजनक रोगाणुओं से खतरा होता है, जिनका समय पर पता लगाने के साथ-साथ संक्रमण के लक्षणों की पहचान, इसकी पहचान और उपचार से व्यक्ति की जान जा सकती है।

वही प्लेग एक अत्यधिक घातक बीमारी है जिसका कारण प्लेग बैसिलस है। वजन घटना, बुखार और निर्जलीकरण इसके लक्षण हैं। निर्जलीकरण से व्यक्ति की मृत्यु हो जाती है।

प्लेग बेसिलस के वाहक कृंतक, पालतू जानवर, कीड़े हो सकते हैं।

प्लेग का इलाज स्ट्रेप्टोमाइसिन समूह के एंटीबायोटिक्स से किया जाता है। रोकथाम और शरीर की सामान्य मजबूती द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है।

मानव शरीर में लगभग सौ ट्रिलियन कोशिकाएँ हैं, लेकिन उनमें से केवल दसवां हिस्सा ही मानव कोशिकाएँ हैं। बाकी सब सूक्ष्म जीव हैं. वे हमारी त्वचा में रहते हैं, नासोफरीनक्स में, पूरी आंतों में रहते हैं। बेशक, वे मानव कोशिकाओं से 10-100 गुना छोटी हैं, लेकिन वे हमारे जीवन को बहुत प्रभावित करती हैं।

पेट में अल्सर पैदा करने वाला जीवाणु माइक्रोस्कोप के नीचे कुछ इस तरह दिखता है। पीछे के सिरे पर लंबे फ्लैगेल्ला इसे न केवल पेट की सामग्री में तैरने की अनुमति देते हैं, बल्कि इसके श्लेष्म झिल्ली में "लंगर" करने की भी अनुमति देते हैं। जीवाणु हाइड्रोक्लोरिक एसिड के स्राव को उत्तेजित करता है, पेट स्वयं को पचाना शुरू कर देता है, और जीवाणु इस स्व-पाचन के उत्पादों को खाता है। फिर भी, कभी-कभी यह स्वस्थ लोगों के पेट में एक हानिरहित सहजीवन के रूप में रहता है और, कुछ वैज्ञानिकों के अनुसार, कुछ लाभ भी पहुंचाता है, जिससे व्यक्ति को खाद्य विषाक्तता से बचाया जा सकता है।

मनुष्यों के साथ सहजीवन बैक्टीरिया के लिए स्पष्ट रूप से फायदेमंद है: हम उन्हें निरंतर अनुकूल परिस्थितियों और प्रचुर भोजन के साथ आश्रय देते हैं। लेकिन वे हमें कुछ देते भी हैं.

सूक्ष्मजीवों का योगदान उन प्रयोगों में सबसे स्पष्ट रूप से सामने आया है जिनमें प्रायोगिक जानवरों को सहजीवी माइक्रोफ्लोरा से मुक्त किया जाता है। सीज़ेरियन सेक्शन द्वारा गर्भ से निकाले गए और बाँझ परिस्थितियों में लाए गए चूहों में, आंतें बहुत सूजी हुई होती हैं। यह माना जाता है कि सहजीवी रोगाणुओं की भागीदारी के बिना भोजन को आत्मसात करने के लिए आंत लंबी और मोटी होनी चाहिए। रोगाणु-मुक्त चूहों में लंबी सूक्ष्म विली होती है जो छोटी आंत की आंतरिक दीवार पर होती है। इन विल्ली के माध्यम से पचा हुआ भोजन अवशोषित होता है। आंतों की दीवार में कम सूक्ष्म गड्ढे होते हैं जिनमें रोगाणु आमतौर पर बस जाते हैं। आंत में प्रतिरक्षा कोशिकाएं कम होती हैं। यहां तक ​​कि आंतों की गतिविधियों को नियंत्रित करने वाली तंत्रिकाओं की संख्या भी कम हो गई। यह माना जाता है कि रोगाणु कुछ हद तक आंत के विकास को नियंत्रित करते हैं, अपने लिए आवश्यक परिस्थितियाँ बनाते हैं। विकास में इस तरह की बातचीत का एक उदाहरण फलीदार पौधों में जाना जाता है: मिट्टी से नाइट्रोजन-स्थिर करने वाले सूक्ष्मजीव पौधे की जड़ों पर विशेष नोड्यूल विकसित करते हैं, जिसमें वे बस जाते हैं। पौधे में नोड्यूलेशन के लिए संबंधित जीन होते हैं, लेकिन ये जीन तब तक प्रकट नहीं होते जब तक कि बैक्टीरिया द्वारा उत्तेजित न किया जाए।

रोगाणु-मुक्त चूहे संक्रमण के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। ऐसे चूहे को संक्रमित करने के लिए सैकड़ों रोगजनक रोगाणु पर्याप्त होते हैं, और एक साधारण चूहे के लिए सौ मिलियन की आवश्यकता होती है। सामान्य चूहों की आंतों में रहने वाले बैक्टीरिया शारीरिक रूप से एलियंस को रोकते हैं और उन्हें मारने के लिए एंटीबायोटिक का स्राव भी करते हैं।

मानव आंत में रहने वाले बैक्टीरिया विटामिन K का उत्पादन करते हैं, जो हमारे शरीर द्वारा संश्लेषित नहीं होता है और रक्त के थक्के जमने के लिए आवश्यक होता है। कई अन्य विटामिनों की आपूर्ति भी आंतों के बैक्टीरिया द्वारा की जाती है। जुगाली करने वालों की आंतों में सूक्ष्म जीव रहते हैं जो पौधे के सेल्युलोज को पचा सकते हैं और इसे ग्लूकोज में बदल सकते हैं, जिसका बड़ा हिस्सा जानवर को खिलाने के लिए जाता है। कुछ समुद्री जानवरों में, चमकदार बैक्टीरिया विशेष ग्रंथियों में रहते हैं, जो उनके प्रकाश संकेतों के साथ पीड़ित या विवाह साथी की खोज की सुविधा प्रदान करते हैं।

हाल ही में, स्वीडिश माइक्रोबायोलॉजिस्ट स्टाफ़न नॉर्मार्क ने पाया कि पेट में अल्सर पैदा करने वाला जीवाणु भी कुछ हद तक फायदेमंद है। इस बीमारी में इसकी भूमिका दस साल से भी पहले खोजी गई थी, लेकिन अब यह स्पष्ट हो रहा है कि यह जीवाणु पेट में और कई स्वस्थ लोगों में क्यों पाया जाता है। यह एक एंटीबायोटिक का उत्पादन करता है जो साल्मोनेला और अन्य खतरनाक सूक्ष्मजीवों से बचाता है। जाहिर है, सिद्धांत रूप में, यह एक उपयोगी सहजीवन है, जो कभी-कभी "पागल हो जाता है" और पेट की दीवार के अल्सर का कारण बनता है - शायद कम प्रतिरक्षा वाले लोगों में।

बैक्टीरिया जीवों का सबसे प्राचीन समूह है जो वर्तमान में पृथ्वी पर मौजूद है। पहला बैक्टीरिया संभवतः 3.5 अरब वर्ष से भी पहले प्रकट हुआ था और लगभग एक अरब वर्षों तक हमारे ग्रह पर एकमात्र जीवित प्राणी थे। चूंकि ये वन्यजीवों के पहले प्रतिनिधि थे, इसलिए उनके शरीर की संरचना आदिम थी।

समय के साथ इनकी संरचना और अधिक जटिल होती गई, लेकिन आज भी बैक्टीरिया को सबसे आदिम एककोशिकीय जीव माना जाता है। दिलचस्प बात यह है कि कुछ बैक्टीरिया अभी भी अपने प्राचीन पूर्वजों की आदिम विशेषताओं को बरकरार रखते हैं। यह उन जीवाणुओं में देखा जाता है जो गर्म सल्फर झरनों और जलाशयों के तल पर एनोक्सिक गाद में रहते हैं।

अधिकांश जीवाणु रंगहीन होते हैं। केवल कुछ ही बैंगनी या हरे रंग के होते हैं। लेकिन कई जीवाणुओं की कॉलोनियों का रंग चमकीला होता है, जो पर्यावरण में किसी रंगीन पदार्थ के निकलने या कोशिकाओं के रंजकता के कारण होता है।

बैक्टीरिया की दुनिया के खोजकर्ता 17वीं सदी के डच प्रकृतिवादी एंथोनी लीउवेनहॉक थे, जिन्होंने सबसे पहले एक आदर्श आवर्धक ग्लास माइक्रोस्कोप बनाया था जो वस्तुओं को 160-270 गुना बड़ा करता है।

बैक्टीरिया को प्रोकैरियोट्स के रूप में वर्गीकृत किया गया है और उन्हें एक अलग साम्राज्य - बैक्टीरिया में विभाजित किया गया है।

शरीर के आकार

बैक्टीरिया असंख्य और विविध जीव हैं। वे रूप में भिन्न हैं।

जीवाणु का नाम	बैक्टीरिया का आकार	बैक्टीरिया छवि
कोक्सी		गोलाकार
रोग-कीट		छड़ के आकार का
विब्रियो		घुमावदार अल्पविराम
कुंडलित कीटाणु		कुंडली
और.स्त्रेप्तोकोच्ची		कोक्सी की चेन
staphylococci		कोक्सी के समूह
डिप्लोकॉसी		एक चिपचिपे कैप्सूल में बंद दो गोल बैक्टीरिया

परिवहन के तरीके

जीवाणुओं में गतिशील और गतिहीन रूप होते हैं। गतिशील तरंग जैसे संकुचनों के माध्यम से या फ़्लैगेल्ला (मुड़े हुए पेचदार धागे) की मदद से चलते हैं, जिसमें एक विशेष फ़्लैगेलिन प्रोटीन होता है। वहाँ एक या अधिक कशाभिकाएँ हो सकती हैं। वे कुछ जीवाणुओं में कोशिका के एक सिरे पर स्थित होते हैं, अन्य में - दो पर या पूरी सतह पर।

लेकिन गति कई अन्य जीवाणुओं में भी अंतर्निहित होती है जिनमें फ्लैगेल्ला नहीं होता है। तो, बाहर की तरफ बलगम से ढके बैक्टीरिया फिसलन भरी गति करने में सक्षम होते हैं।

फ्लैगेल्ला के बिना कुछ पानी और मिट्टी के बैक्टीरिया में साइटोप्लाज्म में गैस रिक्तिकाएं होती हैं। एक कोशिका में 40-60 रिक्तिकाएँ हो सकती हैं। उनमें से प्रत्येक गैस (संभवतः नाइट्रोजन) से भरा है। रिक्तिकाओं में गैस की मात्रा को नियंत्रित करके, जलीय बैक्टीरिया पानी के स्तंभ में डूब सकते हैं या इसकी सतह पर आ सकते हैं, जबकि मिट्टी के बैक्टीरिया मिट्टी की केशिकाओं में जा सकते हैं।

प्राकृतिक वास

संगठन की सरलता और स्पष्टता के कारण, बैक्टीरिया प्रकृति में व्यापक रूप से फैले हुए हैं। बैक्टीरिया हर जगह पाए जाते हैं: सबसे शुद्ध झरने के पानी की एक बूंद में, मिट्टी के दानों में, हवा में, चट्टानों पर, ध्रुवीय बर्फ में, रेगिस्तानी रेत में, समुद्र तल पर, बहुत गहराई से निकाले गए तेल में और यहां तक ​​कि गर्म में भी। लगभग 80ºС के तापमान के साथ झरने का पानी। वे पौधों, फलों, विभिन्न जानवरों और मनुष्यों में आंतों, मुंह, अंगों और शरीर की सतह पर रहते हैं।

बैक्टीरिया सबसे छोटे और सबसे अधिक संख्या में जीवित प्राणी हैं। अपने छोटे आकार के कारण, वे आसानी से किसी भी दरार, दरार, छिद्रों में घुस जाते हैं। बहुत कठोर और अस्तित्व की विभिन्न स्थितियों के लिए अनुकूलित। वे व्यवहार्यता खोए बिना सूखने, अत्यधिक ठंड, 90ºС तक गर्म होने को सहन करते हैं।

पृथ्वी पर व्यावहारिक रूप से ऐसी कोई जगह नहीं है जहाँ बैक्टीरिया न पाए जाएँ, लेकिन अलग-अलग मात्रा में। जीवाणुओं की रहने की स्थितियाँ विविध होती हैं। उनमें से कुछ को वायु ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, दूसरों को इसकी आवश्यकता नहीं होती है और वे ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में रहने में सक्षम होते हैं।

हवा में: बैक्टीरिया ऊपरी वायुमंडल में 30 किमी तक बढ़ जाते हैं। और अधिक।

विशेषकर मिट्टी में इनकी संख्या बहुत अधिक है। एक ग्राम मिट्टी में करोड़ों बैक्टीरिया हो सकते हैं।

पानी में: खुले जलाशयों की सतही जल परतों में। लाभकारी जलीय जीवाणु कार्बनिक अवशेषों को खनिज बनाते हैं।

जीवित जीवों में: रोगजनक बैक्टीरिया बाहरी वातावरण से शरीर में प्रवेश करते हैं, लेकिन केवल अनुकूल परिस्थितियों में ही बीमारी का कारण बनते हैं। सहजीवी पाचन अंगों में रहते हैं, भोजन को तोड़ने और आत्मसात करने, विटामिन को संश्लेषित करने में मदद करते हैं।

बाहरी संरचना

जीवाणु कोशिका एक विशेष सघन आवरण - कोशिका भित्ति से सुसज्जित होती है, जो सुरक्षात्मक और सहायक कार्य करती है, और जीवाणु को एक स्थायी, विशिष्ट आकार भी देती है। जीवाणु की कोशिका भित्ति पौधे की कोशिका के खोल के समान होती है। यह पारगम्य है: इसके माध्यम से, पोषक तत्व स्वतंत्र रूप से कोशिका में प्रवेश करते हैं, और चयापचय उत्पाद पर्यावरण में चले जाते हैं। बैक्टीरिया अक्सर कोशिका भित्ति पर बलगम की एक अतिरिक्त सुरक्षात्मक परत, एक कैप्सूल, विकसित कर लेते हैं। कैप्सूल की मोटाई कोशिका के व्यास से कई गुना अधिक हो सकती है, लेकिन यह बहुत छोटी भी हो सकती है। कैप्सूल कोशिका का एक अनिवार्य हिस्सा नहीं है, यह उन स्थितियों के आधार पर बनता है जिनमें बैक्टीरिया प्रवेश करते हैं। यह बैक्टीरिया को सूखने से बचाता है।

कुछ जीवाणुओं की सतह पर लंबे कशाभिका (एक, दो या अनेक) या छोटे पतले रेशे होते हैं। कशाभिका की लंबाई जीवाणु के शरीर के आकार से कई गुना अधिक हो सकती है। बैक्टीरिया फ्लैगेल्ला और विली की मदद से चलते हैं।

आंतरिक संरचना

जीवाणु कोशिका के अंदर एक घना स्थिर कोशिका द्रव्य होता है। इसकी एक स्तरित संरचना होती है, इसमें कोई रिक्तिकाएं नहीं होती हैं, इसलिए विभिन्न प्रोटीन (एंजाइम) और आरक्षित पोषक तत्व साइटोप्लाज्म के बहुत ही पदार्थ में स्थित होते हैं। जीवाणु कोशिकाओं में केन्द्रक नहीं होता है। उनकी कोशिकाओं के मध्य भाग में वंशानुगत जानकारी रखने वाला एक पदार्थ केंद्रित होता है। बैक्टीरिया, - न्यूक्लिक एसिड - डीएनए। लेकिन यह पदार्थ नाभिक में फंसा नहीं होता है।

जीवाणु कोशिका का आंतरिक संगठन जटिल होता है और इसकी अपनी विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। साइटोप्लाज्म कोशिका भित्ति से साइटोप्लाज्मिक झिल्ली द्वारा अलग होता है। साइटोप्लाज्म में, मुख्य पदार्थ, या मैट्रिक्स, राइबोसोम और विभिन्न प्रकार के कार्य करने वाली झिल्ली संरचनाओं की एक छोटी संख्या (माइटोकॉन्ड्रिया, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी तंत्र के एनालॉग) को प्रतिष्ठित किया जाता है। जीवाणु कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में अक्सर विभिन्न आकृतियों और आकारों के कण होते हैं। दाने ऐसे यौगिकों से बने हो सकते हैं जो ऊर्जा और कार्बन के स्रोत के रूप में काम करते हैं। वसा की बूंदें जीवाणु कोशिका में भी पाई जाती हैं।

कोशिका के मध्य भाग में, परमाणु पदार्थ, डीएनए, स्थानीयकृत होता है, झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग नहीं होता है। यह नाभिक का एक एनालॉग है - न्यूक्लियॉइड। न्यूक्लियॉइड में झिल्ली, न्यूक्लियोलस और गुणसूत्रों का एक सेट नहीं होता है।

पोषण के तरीके

बैक्टीरिया के भोजन करने के तरीके अलग-अलग होते हैं। इनमें स्वपोषी और विषमपोषी शामिल हैं। स्वपोषी ऐसे जीव हैं जो अपने पोषण के लिए स्वतंत्र रूप से कार्बनिक पदार्थ बना सकते हैं।

पौधों को नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है, लेकिन वे स्वयं हवा से नाइट्रोजन को अवशोषित नहीं कर सकते हैं। कुछ बैक्टीरिया हवा में नाइट्रोजन अणुओं को अन्य अणुओं के साथ मिलाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पौधों को पदार्थ उपलब्ध होते हैं।

ये बैक्टीरिया नई जड़ों की कोशिकाओं में बस जाते हैं, जिससे जड़ों पर गाढ़ेपन का निर्माण होता है, जिसे नोड्यूल कहा जाता है। ऐसी गांठें फलियां परिवार के पौधों तथा कुछ अन्य पौधों की जड़ों पर बनती हैं।

जड़ें बैक्टीरिया को कार्बोहाइड्रेट प्रदान करती हैं, और बैक्टीरिया जड़ों को नाइट्रोजन युक्त पदार्थ देते हैं जिन्हें पौधे ग्रहण कर सकते हैं। उनका रिश्ता परस्पर लाभकारी है।

पौधों की जड़ें कई कार्बनिक पदार्थों (शर्करा, अमीनो एसिड और अन्य) का स्राव करती हैं जिन पर बैक्टीरिया फ़ीड करते हैं। इसलिए, विशेष रूप से कई बैक्टीरिया जड़ों के आसपास की मिट्टी की परत में बस जाते हैं। ये जीवाणु मृत पौधों के अवशेषों को पौधे के लिए उपलब्ध पदार्थों में बदल देते हैं। मिट्टी की इस परत को राइजोस्फीयर कहा जाता है।

जड़ ऊतकों में नोड्यूल बैक्टीरिया के प्रवेश के बारे में कई परिकल्पनाएँ हैं:

• एपिडर्मल और कॉर्टिकल ऊतक को नुकसान के माध्यम से;
• जड़ बालों के माध्यम से;
• केवल युवा कोशिका झिल्ली के माध्यम से;
• पेक्टिनोलिटिक एंजाइम पैदा करने वाले साथी बैक्टीरिया के कारण;
• ट्रिप्टोफैन से बी-इंडोलेएसिटिक एसिड के संश्लेषण की उत्तेजना के कारण, जो पौधों के मूल स्राव में हमेशा मौजूद रहता है।

जड़ ऊतक में नोड्यूल बैक्टीरिया की शुरूआत की प्रक्रिया में दो चरण होते हैं:

• जड़ के बालों का संक्रमण;
• नोड्यूल गठन प्रक्रिया.

ज्यादातर मामलों में, हमलावर कोशिका सक्रिय रूप से गुणा करती है, तथाकथित संक्रामक धागे बनाती है, और पहले से ही ऐसे धागे के रूप में पौधे के ऊतकों में चली जाती है। संक्रमण धागे से निकले नोड्यूल बैक्टीरिया मेजबान ऊतक में बढ़ते रहते हैं।

नोड्यूल बैक्टीरिया की तेजी से बढ़ती कोशिकाओं से भरी हुई, पौधों की कोशिकाएं तीव्रता से विभाजित होने लगती हैं। एक फलीदार पौधे की जड़ के साथ एक युवा नोड्यूल का कनेक्शन संवहनी-रेशेदार बंडलों के कारण होता है। कामकाज की अवधि के दौरान, नोड्यूल आमतौर पर घने होते हैं। इष्टतम गतिविधि के प्रकट होने के समय तक, नोड्यूल गुलाबी रंग (लेगोग्लोबिन वर्णक के कारण) प्राप्त कर लेते हैं। केवल वे जीवाणु जिनमें लेगोग्लोबिन होता है, नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने में सक्षम होते हैं।

नोड्यूल बैक्टीरिया प्रति हेक्टेयर मिट्टी में दसियों और सैकड़ों किलोग्राम नाइट्रोजन उर्वरक बनाते हैं।

उपापचय

बैक्टीरिया चयापचय में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। कुछ के लिए, यह ऑक्सीजन की भागीदारी के साथ चलता है, दूसरों के लिए - इसकी भागीदारी के बिना।

अधिकांश बैक्टीरिया तैयार कार्बनिक पदार्थों पर भोजन करते हैं। उनमें से केवल कुछ (नीला-हरा, या सायनोबैक्टीरिया) ही अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थ बनाने में सक्षम हैं। उन्होंने पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन के संचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

बैक्टीरिया बाहर से पदार्थों को अवशोषित करते हैं, उनके अणुओं को फाड़ देते हैं, इन भागों से अपने खोल को इकट्ठा करते हैं और उनकी सामग्री को फिर से भरते हैं (इसी तरह वे बढ़ते हैं), और अनावश्यक अणुओं को बाहर फेंक देते हैं। जीवाणु का खोल और झिल्ली उसे केवल सही पदार्थों को अवशोषित करने की अनुमति देता है।

यदि जीवाणु का खोल और झिल्ली पूरी तरह से अभेद्य हो, तो कोई भी पदार्थ कोशिका में प्रवेश नहीं करेगा। यदि वे सभी पदार्थों के लिए पारगम्य होते, तो कोशिका की सामग्री उस माध्यम के साथ मिल जाती - वह घोल जिसमें जीवाणु रहता है। बैक्टीरिया के अस्तित्व के लिए, एक ऐसे आवरण की आवश्यकता होती है जो आवश्यक पदार्थों को गुजरने की अनुमति देता है, लेकिन उन पदार्थों को नहीं जिनकी आवश्यकता नहीं होती है।

जीवाणु अपने पास मौजूद पोषक तत्वों को अवशोषित कर लेता है। आगे क्या होता है? यदि यह स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकता है (फ्लैगेलम को हिलाकर या बलगम को पीछे धकेलकर), तो यह तब तक चलता रहता है जब तक कि इसे आवश्यक पदार्थ नहीं मिल जाते।

यदि यह गति नहीं कर सकता है, तो यह तब तक प्रतीक्षा करता है जब तक कि प्रसार (एक पदार्थ के अणुओं की दूसरे पदार्थ के अणुओं की मोटाई में घुसने की क्षमता) आवश्यक अणुओं को इसमें न ला दे।

बैक्टीरिया, सूक्ष्मजीवों के अन्य समूहों के साथ मिलकर एक बड़ा रासायनिक कार्य करते हैं। विभिन्न यौगिकों को परिवर्तित करके, वे अपनी महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए आवश्यक ऊर्जा और पोषक तत्व प्राप्त करते हैं। बैक्टीरिया में चयापचय प्रक्रियाएं, ऊर्जा प्राप्त करने के तरीके और उनके शरीर के पदार्थों के निर्माण के लिए सामग्री की आवश्यकता विविध होती है।

अन्य बैक्टीरिया अकार्बनिक यौगिकों की कीमत पर शरीर के कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के लिए आवश्यक कार्बन की सभी जरूरतों को पूरा करते हैं। इन्हें स्वपोषी कहा जाता है। ऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने में सक्षम हैं। उनमें से प्रतिष्ठित हैं:

chemosynthesis

दीप्तिमान ऊर्जा का उपयोग सबसे महत्वपूर्ण है, लेकिन कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बनिक पदार्थ बनाने का एकमात्र तरीका नहीं है। यह ज्ञात है कि बैक्टीरिया ऐसे संश्लेषण के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में सूर्य के प्रकाश का नहीं, बल्कि कुछ अकार्बनिक यौगिकों - हाइड्रोजन सल्फाइड, सल्फर, अमोनिया, हाइड्रोजन, नाइट्रिक एसिड, लौह यौगिकों के ऑक्सीकरण के दौरान जीवों की कोशिकाओं में होने वाले रासायनिक बंधों की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। लोहा और मैंगनीज. वे इस रासायनिक ऊर्जा से बने कार्बनिक पदार्थ का उपयोग अपने शरीर की कोशिकाओं के निर्माण के लिए करते हैं। इसलिए, इस प्रक्रिया को केमोसिंथेसिस कहा जाता है।

केमोसिंथेटिक सूक्ष्मजीवों का सबसे महत्वपूर्ण समूह नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया हैं। ये जीवाणु मिट्टी में रहते हैं और कार्बनिक अवशेषों के क्षय के दौरान बनने वाले अमोनिया का नाइट्रिक एसिड में ऑक्सीकरण करते हैं। उत्तरार्द्ध, मिट्टी के खनिज यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करता है, नाइट्रिक एसिड के लवण में बदल जाता है। यह प्रक्रिया दो चरणों में होती है.

लौह जीवाणु लौह लौह को ऑक्साइड में परिवर्तित कर देते हैं। गठित लौह हाइड्रॉक्साइड जम जाता है और तथाकथित दलदल लौह अयस्क बनाता है।

कुछ सूक्ष्मजीव आणविक हाइड्रोजन के ऑक्सीकरण के कारण मौजूद होते हैं, जिससे पोषण का एक स्वपोषी तरीका उपलब्ध होता है।

हाइड्रोजन बैक्टीरिया की एक विशिष्ट विशेषता कार्बनिक यौगिकों के साथ और हाइड्रोजन की अनुपस्थिति में हेटरोट्रॉफ़िक जीवन शैली में स्विच करने की क्षमता है।

इस प्रकार, कीमोऑटोट्रॉफ़ विशिष्ट ऑटोट्रॉफ़ हैं, क्योंकि वे स्वतंत्र रूप से अकार्बनिक पदार्थों से आवश्यक कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित करते हैं, और उन्हें हेटरोट्रॉफ़ की तरह अन्य जीवों से तैयार नहीं लेते हैं। केमोआटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया ऊर्जा स्रोत के रूप में प्रकाश से अपनी पूर्ण स्वतंत्रता में फोटोट्रॉफ़िक पौधों से भिन्न होते हैं।

जीवाणु प्रकाश संश्लेषण

कुछ वर्णक युक्त सल्फर बैक्टीरिया (बैंगनी, हरा), जिनमें विशिष्ट वर्णक - बैक्टीरियोक्लोरोफिल होते हैं, सौर ऊर्जा को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं, जिसकी मदद से उनके जीवों में हाइड्रोजन सल्फाइड टूट जाता है और संबंधित यौगिकों को बहाल करने के लिए हाइड्रोजन परमाणु देता है। इस प्रक्रिया में प्रकाश संश्लेषण के साथ बहुत कुछ समानता है और केवल इसमें अंतर है कि बैंगनी और हरे बैक्टीरिया में हाइड्रोजन सल्फाइड (कभी-कभी कार्बोक्जिलिक एसिड) हाइड्रोजन दाता होता है, और हरे पौधों में यह पानी होता है। उन और अन्य में, अवशोषित सौर किरणों की ऊर्जा के कारण हाइड्रोजन का विभाजन और स्थानांतरण होता है।

ऐसा जीवाणु प्रकाश संश्लेषण, जो ऑक्सीजन की रिहाई के बिना होता है, फोटोरिडक्शन कहलाता है। कार्बन डाइऑक्साइड की फोटोरिडक्शन पानी से नहीं, बल्कि हाइड्रोजन सल्फाइड से हाइड्रोजन के स्थानांतरण से जुड़ी है:

6CO 2 + 12H 2 S + hv → C6H 12 O 6 + 12S = 6H 2 O

ग्रहों के पैमाने पर रसायन संश्लेषण और जीवाणु प्रकाश संश्लेषण का जैविक महत्व अपेक्षाकृत छोटा है। केवल केमोसिंथेटिक बैक्टीरिया ही प्रकृति में सल्फर चक्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड के लवण के रूप में हरे पौधों द्वारा अवशोषित, सल्फर बहाल हो जाता है और प्रोटीन अणुओं का हिस्सा बन जाता है। इसके अलावा, पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया द्वारा मृत पौधों और जानवरों के अवशेषों के विनाश के दौरान, सल्फर को हाइड्रोजन सल्फाइड के रूप में जारी किया जाता है, जिसे सल्फर बैक्टीरिया द्वारा मुक्त सल्फर (या सल्फ्यूरिक एसिड) में ऑक्सीकरण किया जाता है, जो मिट्टी में पौधों के लिए उपलब्ध सल्फाइट बनाता है। नाइट्रोजन और सल्फर के चक्र में कीमो- और फोटोऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया आवश्यक हैं।

sporulation

जीवाणु कोशिका के अंदर बीजाणु बनते हैं। बीजाणु निर्माण की प्रक्रिया में, एक जीवाणु कोशिका जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला से गुजरती है। इसमें मुक्त जल की मात्रा कम हो जाती है, एंजाइमिक सक्रियता कम हो जाती है। यह प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों (उच्च तापमान, उच्च नमक सांद्रता, सुखाने, आदि) के प्रति बीजाणुओं के प्रतिरोध को सुनिश्चित करता है। बीजाणु निर्माण केवल जीवाणुओं के एक छोटे समूह की विशेषता है।

बैक्टीरिया के जीवन चक्र में बीजाणु एक आवश्यक चरण नहीं हैं। स्पोरुलेशन केवल पोषक तत्वों की कमी या चयापचय उत्पादों के संचय से शुरू होता है। बीजाणुओं के रूप में बैक्टीरिया लंबे समय तक निष्क्रिय रह सकते हैं। जीवाणु बीजाणु लंबे समय तक उबलने और बहुत लंबे समय तक जमने का सामना करते हैं। अनुकूल परिस्थितियाँ आने पर विवाद पनपता है और व्यवहारिक बन जाता है। जीवाणु बीजाणु प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवित रहने के लिए अनुकूलन हैं।

प्रजनन

बैक्टीरिया एक कोशिका को दो भागों में विभाजित करके प्रजनन करते हैं। एक निश्चित आकार तक पहुँचने पर, जीवाणु दो समान जीवाणुओं में विभाजित हो जाता है। फिर उनमें से प्रत्येक भोजन करना शुरू करता है, बढ़ता है, विभाजित होता है, इत्यादि।

कोशिका के विस्तार के बाद, एक अनुप्रस्थ सेप्टम धीरे-धीरे बनता है, और फिर बेटी कोशिकाएं अलग हो जाती हैं; कई जीवाणुओं में, कुछ शर्तों के तहत, कोशिकाएँ विभाजन के बाद विशिष्ट समूहों में जुड़ी रहती हैं। इस मामले में, विभाजन तल की दिशा और विभाजनों की संख्या के आधार पर, विभिन्न रूप उत्पन्न होते हैं। बैक्टीरिया में मुकुलन द्वारा जनन एक अपवाद के रूप में होता है।

अनुकूल परिस्थितियों में, कई जीवाणुओं में कोशिका विभाजन हर 20-30 मिनट में होता है। इतनी तेजी से प्रजनन के साथ, 5 दिनों में एक जीवाणु की संतान एक द्रव्यमान बनाने में सक्षम होती है जो सभी समुद्रों और महासागरों को भर सकती है। एक साधारण गणना से पता चलता है कि प्रति दिन 72 पीढ़ियाँ (720,000,000,000,000,000,000 कोशिकाएँ) बन सकती हैं। यदि वजन में अनुवाद करें - 4720 टन। हालाँकि, प्रकृति में ऐसा नहीं होता है, क्योंकि अधिकांश बैक्टीरिया सूरज की रोशनी, सूखने, भोजन की कमी, 65-100ºС तक गर्म होने, प्रजातियों के बीच संघर्ष आदि के परिणामस्वरूप जल्दी मर जाते हैं।

पर्याप्त भोजन अवशोषित करने के बाद जीवाणु (1) आकार में बढ़ जाता है (2) और प्रजनन (कोशिका विभाजन) के लिए तैयारी शुरू कर देता है। इसका डीएनए (एक जीवाणु में, डीएनए अणु एक रिंग में बंद होता है) दोगुना हो जाता है (जीवाणु इस अणु की एक प्रति उत्पन्न करता है)। दोनों डीएनए अणु (3.4) बैक्टीरिया की दीवार से जुड़े हुए प्रतीत होते हैं और, लंबे होने पर, बैक्टीरिया किनारों की ओर मुड़ जाते हैं (5.6)। सबसे पहले, न्यूक्लियोटाइड विभाजित होता है, फिर साइटोप्लाज्म।

बैक्टीरिया पर दो डीएनए अणुओं के विचलन के बाद, एक संकुचन दिखाई देता है, जो धीरे-धीरे बैक्टीरिया के शरीर को दो भागों में विभाजित करता है, जिनमें से प्रत्येक में एक डीएनए अणु (7) होता है।

ऐसा होता है (घास बेसिलस में), दो बैक्टीरिया एक साथ चिपक जाते हैं, और उनके बीच एक पुल बन जाता है (1,2)।

डीएनए को जम्पर (3) के माध्यम से एक जीवाणु से दूसरे जीवाणु में ले जाया जाता है। एक बार एक जीवाणु में, डीएनए अणु आपस में जुड़ जाते हैं, कुछ स्थानों (4) में एक साथ चिपक जाते हैं, जिसके बाद वे वर्गों (5) का आदान-प्रदान करते हैं।

प्रकृति में जीवाणुओं की भूमिका

प्रसार

प्रकृति में पदार्थों के सामान्य परिसंचरण में बैक्टीरिया सबसे महत्वपूर्ण कड़ी हैं। पौधे कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और मिट्टी के खनिज लवणों से जटिल कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। ये पदार्थ मृत कवक, पौधों और जानवरों की लाशों के साथ मिट्टी में लौट आते हैं। बैक्टीरिया जटिल पदार्थों को सरल पदार्थों में विघटित कर देते हैं, जिनका पौधों द्वारा पुन: उपयोग किया जाता है।

बैक्टीरिया मृत पौधों और जानवरों की लाशों, जीवित जीवों के उत्सर्जन और विभिन्न अपशिष्टों के जटिल कार्बनिक पदार्थों को नष्ट कर देते हैं। इन कार्बनिक पदार्थों को खाकर सैप्रोफाइटिक क्षय बैक्टीरिया उन्हें ह्यूमस में बदल देते हैं। ये हमारे ग्रह के प्रकार के आदेश हैं। इस प्रकार, बैक्टीरिया प्रकृति में पदार्थों के चक्र में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं।

मिट्टी का निर्माण

चूँकि बैक्टीरिया लगभग हर जगह वितरित होते हैं और बड़ी संख्या में पाए जाते हैं, वे बड़े पैमाने पर प्रकृति में होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं को निर्धारित करते हैं। शरद ऋतु में, पेड़ों और झाड़ियों की पत्तियाँ झड़ जाती हैं, जमीन के ऊपर की घास की शाखाएँ मर जाती हैं, पुरानी शाखाएँ गिर जाती हैं, और समय-समय पर पुराने पेड़ों की टहनियाँ गिर जाती हैं। यह सब धीरे-धीरे ह्यूमस में बदल जाता है। 1 सेमी में 3. जंगल की मिट्टी की सतह परत में कई प्रजातियों के करोड़ों सैप्रोफाइटिक मिट्टी के जीवाणु होते हैं। ये जीवाणु ह्यूमस को विभिन्न खनिजों में परिवर्तित करते हैं जिन्हें पौधों की जड़ों द्वारा मिट्टी से अवशोषित किया जा सकता है।

कुछ मृदा जीवाणु हवा से नाइट्रोजन को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं, और इसका उपयोग जीवन प्रक्रियाओं में करते हैं। ये नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले जीवाणु स्वयं जीवित रहते हैं या फलीदार पौधों की जड़ों में निवास करते हैं। फलियों की जड़ों में प्रवेश करके, ये जीवाणु जड़ कोशिकाओं की वृद्धि और उन पर गांठों के निर्माण का कारण बनते हैं।

ये जीवाणु नाइट्रोजन यौगिक छोड़ते हैं जिनका उपयोग पौधे करते हैं। बैक्टीरिया पौधों से कार्बोहाइड्रेट और खनिज लवण प्राप्त करते हैं। इस प्रकार, फलीदार पौधे और नोड्यूल बैक्टीरिया के बीच घनिष्ठ संबंध है, जो एक और दूसरे जीव दोनों के लिए उपयोगी है। इस घटना को सहजीवन कहा जाता है।

नोड्यूल बैक्टीरिया के साथ उनके सहजीवन के लिए धन्यवाद, फलियां मिट्टी को नाइट्रोजन से समृद्ध करती हैं, जिससे पैदावार बढ़ाने में मदद मिलती है।

प्रकृति में वितरण

सूक्ष्मजीव सर्वव्यापी हैं। एकमात्र अपवाद सक्रिय ज्वालामुखियों के क्रेटर और विस्फोटित परमाणु बमों के केंद्र में स्थित छोटे क्षेत्र हैं। न तो अंटार्कटिक का कम तापमान, न ही गीजर के उबलते जेट, न ही नमक पूल में संतृप्त नमक समाधान, न ही पर्वत चोटियों का मजबूत सूर्यातप, और न ही परमाणु रिएक्टरों का कठोर विकिरण माइक्रोफ्लोरा के अस्तित्व और विकास में हस्तक्षेप करता है। सभी जीवित प्राणी लगातार सूक्ष्मजीवों के साथ बातचीत करते हैं, अक्सर न केवल उनके भंडारणकर्ता होते हैं, बल्कि वितरक भी होते हैं। सूक्ष्मजीव हमारे ग्रह के मूल निवासी हैं, जो सक्रिय रूप से सबसे अविश्वसनीय प्राकृतिक सब्सट्रेट विकसित कर रहे हैं।

मृदा माइक्रोफ्लोरा

मिट्टी में बैक्टीरिया की संख्या बहुत बड़ी है - 1 ग्राम में सैकड़ों लाखों और अरबों व्यक्ति। वे पानी और हवा की तुलना में मिट्टी में बहुत अधिक प्रचुर मात्रा में हैं। मिट्टी में जीवाणुओं की कुल संख्या भिन्न-भिन्न होती है। जीवाणुओं की संख्या मिट्टी के प्रकार, उनकी स्थिति, परतों की गहराई पर निर्भर करती है।

मिट्टी के कणों की सतह पर, सूक्ष्मजीव छोटे सूक्ष्म उपनिवेशों (प्रत्येक में 20-100 कोशिकाएँ) में स्थित होते हैं। अक्सर वे कार्बनिक पदार्थों के थक्कों की मोटाई में, जीवित और मरते हुए पौधों की जड़ों पर, पतली केशिकाओं में और अंदर की गांठों में विकसित होते हैं।

मृदा माइक्रोफ़्लोरा बहुत विविध है। बैक्टीरिया के विभिन्न शारीरिक समूह यहां पाए जाते हैं: पुटीय सक्रिय, नाइट्रिफाइंग, नाइट्रोजन-फिक्सिंग, सल्फर बैक्टीरिया इत्यादि। उनमें से एरोबेस और एनारोबेस, बीजाणु और गैर-बीजाणु रूप हैं। माइक्रोफ्लोरा मिट्टी निर्माण के कारकों में से एक है।

मिट्टी में सूक्ष्मजीवों के विकास का क्षेत्र जीवित पौधों की जड़ों से सटा हुआ क्षेत्र है। इसे राइजोस्फीयर कहा जाता है, और इसमें निहित सूक्ष्मजीवों की समग्रता को राइजोस्फीयर माइक्रोफ्लोरा कहा जाता है।

जलाशयों का माइक्रोफ्लोरा

जल एक प्राकृतिक वातावरण है जहाँ सूक्ष्मजीव बड़ी संख्या में पनपते हैं। उनमें से अधिकांश मिट्टी से पानी में प्रवेश करते हैं। एक कारक जो पानी में बैक्टीरिया की संख्या, उसमें पोषक तत्वों की उपस्थिति निर्धारित करता है। सबसे स्वच्छ आर्टेशियन कुओं और झरनों का पानी है। खुले जलाशय और नदियाँ बैक्टीरिया से भरपूर होती हैं। बैक्टीरिया की सबसे बड़ी संख्या पानी की सतह परतों में, किनारे के करीब पाई जाती है। तट से दूरी बढ़ने और गहराई बढ़ने से जीवाणुओं की संख्या कम हो जाती है।

शुद्ध पानी में प्रति 1 मिलीलीटर 100-200 बैक्टीरिया होते हैं, जबकि दूषित पानी में 100-300 हजार या उससे अधिक होते हैं। निचली गाद में कई बैक्टीरिया होते हैं, खासकर सतह परत में, जहां बैक्टीरिया एक फिल्म बनाते हैं। इस फिल्म में बहुत सारे सल्फर और आयरन बैक्टीरिया होते हैं, जो हाइड्रोजन सल्फाइड को सल्फ्यूरिक एसिड में ऑक्सीकृत करते हैं और इस तरह मछलियों को मरने से रोकते हैं। गाद में अधिक बीजाणु-युक्त रूप होते हैं, जबकि पानी में गैर-बीजाणु-युक्त रूप प्रबल होते हैं।

प्रजातियों की संरचना के संदर्भ में, जल माइक्रोफ्लोरा मिट्टी के माइक्रोफ्लोरा के समान है, लेकिन विशिष्ट रूप भी पाए जाते हैं। पानी में गिरे विभिन्न अपशिष्टों को नष्ट करके, सूक्ष्मजीव धीरे-धीरे पानी की तथाकथित जैविक शुद्धि करते हैं।

वायु माइक्रोफ्लोरा

वायु माइक्रोफ्लोरा मिट्टी और पानी के माइक्रोफ्लोरा की तुलना में कम संख्या में होता है। बैक्टीरिया धूल के साथ हवा में उगते हैं, कुछ समय तक वहां रह सकते हैं, और फिर पृथ्वी की सतह पर बस जाते हैं और पोषण की कमी से या पराबैंगनी किरणों के प्रभाव में मर जाते हैं। हवा में सूक्ष्मजीवों की संख्या भौगोलिक क्षेत्र, भू-भाग, मौसम, धूल प्रदूषण आदि पर निर्भर करती है। धूल का प्रत्येक कण सूक्ष्मजीवों का वाहक होता है। औद्योगिक उद्यमों के ऊपर हवा में अधिकांश बैक्टीरिया। ग्रामीण इलाकों में हवा साफ है. सबसे स्वच्छ हवा जंगलों, पहाड़ों, बर्फीले स्थानों पर है। हवा की ऊपरी परतों में कम रोगाणु होते हैं। वायु माइक्रोफ़्लोरा में कई रंगद्रव्य और बीजाणु-असर वाले बैक्टीरिया होते हैं जो पराबैंगनी किरणों के प्रति दूसरों की तुलना में अधिक प्रतिरोधी होते हैं।

मानव शरीर का माइक्रोफ्लोरा

किसी व्यक्ति का शरीर, यहां तक ​​​​कि पूरी तरह से स्वस्थ व्यक्ति का शरीर भी हमेशा माइक्रोफ्लोरा का वाहक होता है। जब मानव शरीर हवा और मिट्टी के संपर्क में आता है, तो रोगजनकों (टेटनस बेसिली, गैस गैंग्रीन, आदि) सहित विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मजीव कपड़ों और त्वचा पर बस जाते हैं। मानव शरीर के खुले हिस्से सबसे अधिक बार दूषित होते हैं। हाथों पर ई. कोलाई, स्टेफिलोकोसी पाए जाते हैं। मौखिक गुहा में 100 से अधिक प्रकार के रोगाणु होते हैं। अपने तापमान, आर्द्रता, पोषक तत्वों के अवशेषों के साथ मुंह, सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए एक उत्कृष्ट वातावरण है।

पेट में अम्लीय प्रतिक्रिया होती है, इसलिए इसमें मौजूद अधिकांश सूक्ष्मजीव मर जाते हैं। छोटी आंत से शुरू होकर, प्रतिक्रिया क्षारीय हो जाती है, यानी। रोगाणुओं के लिए अनुकूल. बड़ी आंत में माइक्रोफ़्लोरा बहुत विविध है। प्रत्येक वयस्क प्रतिदिन लगभग 18 बिलियन जीवाणुओं को मलमूत्र के साथ उत्सर्जित करता है, अर्थात्। विश्व के लोगों से अधिक व्यक्ति।

आंतरिक अंग जो बाहरी वातावरण (मस्तिष्क, हृदय, यकृत, मूत्राशय, आदि) से जुड़े नहीं होते हैं, आमतौर पर रोगाणुओं से मुक्त होते हैं। इन अंगों में सूक्ष्मजीव केवल बीमारी के दौरान ही प्रवेश करते हैं।

साइकिल चालन में बैक्टीरिया

सामान्य रूप से सूक्ष्मजीव और विशेष रूप से बैक्टीरिया पृथ्वी पर पदार्थों के जैविक रूप से महत्वपूर्ण चक्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, रासायनिक परिवर्तन करते हैं जो पौधों या जानवरों के लिए पूरी तरह से दुर्गम हैं। तत्वों के चक्र के विभिन्न चरण विभिन्न प्रकार के जीवों द्वारा संचालित होते हैं। जीवों के प्रत्येक अलग समूह का अस्तित्व अन्य समूहों द्वारा किए गए तत्वों के रासायनिक परिवर्तन पर निर्भर करता है।

नाइट्रोजन चक्र

नाइट्रोजन यौगिकों का चक्रीय परिवर्तन पोषण संबंधी आवश्यकताओं के संदर्भ में विभिन्न जीवमंडल के जीवों को नाइट्रोजन के आवश्यक रूपों की आपूर्ति करने में सर्वोपरि भूमिका निभाता है। कुल नाइट्रोजन स्थिरीकरण का 90% से अधिक कुछ बैक्टीरिया की चयापचय गतिविधि के कारण होता है।

कार्बन चक्र

आणविक ऑक्सीजन की कमी के साथ कार्बनिक कार्बन के कार्बन डाइऑक्साइड में जैविक रूपांतरण के लिए विभिन्न सूक्ष्मजीवों की संयुक्त चयापचय गतिविधि की आवश्यकता होती है। अनेक एरोबिक जीवाणु कार्बनिक पदार्थों का पूर्ण ऑक्सीकरण करते हैं। एरोबिक स्थितियों के तहत, कार्बनिक यौगिक शुरू में किण्वन द्वारा टूट जाते हैं, और यदि अकार्बनिक हाइड्रोजन स्वीकर्ता (नाइट्रेट, सल्फेट, या CO2) मौजूद होते हैं, तो कार्बनिक किण्वन के अंतिम उत्पादों को अवायवीय श्वसन द्वारा आगे ऑक्सीकरण किया जाता है।

सल्फर चक्र

जीवित जीवों के लिए, सल्फर मुख्य रूप से घुलनशील सल्फेट्स या कम कार्बनिक सल्फर यौगिकों के रूप में उपलब्ध है।

लौह चक्र

कुछ ताजे पानी के जलाशयों में कम लौह लवण की उच्च सांद्रता होती है। ऐसे स्थानों में, एक विशिष्ट जीवाणु माइक्रोफ्लोरा विकसित होता है - लौह बैक्टीरिया, जो कम लौह को ऑक्सीकरण करता है। वे दलदली लौह अयस्कों और लौह लवणों से समृद्ध जल स्रोतों के निर्माण में भाग लेते हैं।

बैक्टीरिया सबसे प्राचीन जीव हैं, जो लगभग 3.5 अरब साल पहले आर्कियन में दिखाई दिए थे। लगभग 2.5 अरब वर्षों तक, वे पृथ्वी पर हावी रहे, जीवमंडल का निर्माण किया, और ऑक्सीजन वातावरण के निर्माण में भाग लिया।

बैक्टीरिया सबसे सरलता से व्यवस्थित रहने वाले जीवों में से एक हैं (वायरस को छोड़कर)। ऐसा माना जाता है कि वे पृथ्वी पर प्रकट होने वाले पहले जीव थे।

बैक्टीरिया. उनके अलावा, हमारे शरीर में आर्किया का निवास है - एककोशिकीय जीव, कवक और वायरस जो मानव माइक्रोफ्लोरा बनाते हैं। मानव माइक्रोफ्लोरा और माइक्रोबियल जीन की समग्रता को माइक्रोबायोम कहा जाता है।

स्थलाकृति के अनुसार, त्वचा, मौखिक गुहा, श्वसन पथ, मूत्रजननांगी पथ और आंतों के माइक्रोबायोम को प्रतिष्ठित किया जाता है। आंत के रोगाणुओं के बारे में तो बहुत कुछ पता है, लेकिन इसके अन्य प्रकारों का महत्व भी कम नहीं होता। उदाहरण के लिए, एक अध्ययन के अनुसार, मानव त्वचा पर पाया जाने वाला स्टैफिलोकोकस एपिडर्मिडिस का एक प्रकार त्वचा कैंसर के खिलाफ सुरक्षात्मक है।

प्रत्येक व्यक्ति का माइक्रोबायोम अलग-अलग होता है। यह शरीर में पोषक तत्वों के सेट, पीएच, आर्द्रता, तापमान और अन्य मानदंडों पर निर्भर करता है। सैन डिएगो में कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय में बाल चिकित्सा, कंप्यूटर विज्ञान और इंजीनियरिंग के प्रोफेसर रॉब नाइट कहते हैं, "यदि आप एक ही शहर के दो निवासियों के माइक्रोबायोम को देखते हैं, तो उनमें बड़े अंतर होंगे।" समान माइक्रोबायोम में एक ही परिवार के सदस्य, पालतू जानवर और उनके मालिक एक साथ रहते हैं।

पुराने मिथक

माइक्रोबायोम क्या प्रभाव डालता है और इसका अध्ययन क्यों करें?

आंत माइक्रोबायोम मानव स्वास्थ्य को प्रभावित करता है, जिसमें भूख, भोजन की "स्वस्थता" और प्रतिरक्षा प्रणाली शामिल है। मूड को प्रभावित करने के लिए कई तंत्र भी हैं, जिनमें से एक वेगस तंत्रिका के माध्यम से होता है, जो मस्तिष्क और अंगों को जोड़ता है।

आंत में बैक्टीरिया किसी व्यक्ति की दवाओं, कीमोथेरेपी और यहां तक ​​कि नींद के प्रति प्रतिक्रिया को प्रभावित करते हैं। और योनि माइक्रोबायोम एचआईवी के खिलाफ योनि दवाओं की प्रभावशीलता को प्रभावित करता है।

माइक्रोबायोम मानव फिंगरप्रिंट की तरह अद्वितीय है, यही कारण है कि हाल ही में फोरेंसिक चिकित्सा में इसके उपयोग की बात हुई है। बैक्टीरिया के लिए धन्यवाद, यह निर्धारित करना संभव है कि कोई व्यक्ति एक निश्चित स्थान पर था, साथ ही मृत्यु का समय भी।

नए उपचार

क्लोस्ट्रीडिओसिस के इलाज के लिए फेकल प्रत्यारोपण का उपयोग पहले से ही किया जा रहा है। इस प्रक्रिया में, विकारग्रस्त व्यक्ति को एक स्वस्थ दाता के मल का इंजेक्शन लगाया जाता है, जो आपको मानव माइक्रोबायोम को "रीबूट" करने और विविधता लाने की अनुमति देता है। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह प्रक्रिया अन्य बीमारियों के इलाज में मदद कर सकती है।

यूट्यूब वीडियो दिखाते हैं कि मल प्रत्यारोपण तक सीमित पहुंच के कारण, लोग मामले को अपने हाथों में ले रहे हैं। विशेषज्ञों ने चेतावनी दी है कि घर पर प्रत्यारोपण का प्रयास खतरनाक है। “आपको वास्तव में गंभीर बीमारियाँ फैलने का खतरा है। सिर्फ इसलिए कि आप घर पर कुछ कर सकते हैं इसका मतलब यह नहीं है कि आपको ऐसा करना चाहिए," नाइट कहते हैं।

क्रायन सहित कुछ शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि माइक्रोबायोम अनुसंधान से नए मानसिक उपचारों के विकास को बढ़ावा मिलेगा। क्रायन का मानना ​​है कि भविष्य में माइक्रोबायोम का परीक्षण करना डॉक्टरों के लिए आम बात हो जाएगी और बैक्टीरिया के अध्ययन से सटीक दवा तैयार हो सकेगी।

माइक्रोबायोम को अच्छी स्थिति में कैसे रखें?

शरीर में रोगाणुओं की विविधता महत्वपूर्ण है और इसके लिए आपको विस्तार करने की आवश्यकता है। लाभों में किण्वित खाद्य पदार्थ शामिल हैं: साउरक्रोट, केफिर, कोम्बुचा, और आहार फाइबर में उच्च खाद्य पदार्थ: आलूबुखारा, सूखे खुबानी, उबली हुई दाल, बीन्स और आटिचोक।

प्रीबायोटिक्स और प्रोबायोटिक्स मायने रखते हैं। पहले वे पदार्थ हैं जो लाभकारी रोगाणुओं को पोषण देते हैं और उनके विकास को बढ़ावा देते हैं। दूसरे हैं लैक्टो- और बिफीडोबैक्टीरिया, यीस्ट, रोगाणु जो एक स्वस्थ व्यक्ति की आंतों में मौजूद होते हैं और स्वास्थ्य के लिए फायदेमंद माने जाते हैं।

एक विश्व प्रसिद्ध वैज्ञानिक ने बताया कि बैक्टीरिया हमारे स्वास्थ्य और चरित्र को कैसे प्रभावित करते हैं, नए संक्रमण कहां से आते हैं और क्रांतिकारी एंटीबायोटिक्स कब सामने आएंगे

कॉन्स्टेंटिन सेवरिनोव- जैविक विज्ञान के डॉक्टर, रूसी विज्ञान अकादमी के जीन जीवविज्ञान संस्थान में सूक्ष्मजीवों के आणविक आनुवंशिकी की प्रयोगशाला के प्रमुख, साथ ही रूसी विज्ञान अकादमी के आणविक आनुवंशिकी संस्थान में एक प्रयोगशाला में प्रोफेसर हैं। स्कोल्कोवो इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (स्कोलटेक), रटगर्स यूनिवर्सिटी (यूएसए) में प्रोफेसर .

जीवन के वृक्ष पर बैक्टीरिया

एक विशाल वृक्ष की कल्पना करें, जिसकी प्रत्येक शाखा एक आनुवंशिक पाठ है, किसी जीव के अनुरूप जीन का एक निश्चित समूह - पेंट्स "लैंडस्केप" कॉन्स्टेंटिन सेवरिनोव।- इस बहुत ही फैले हुए, शाखाओं वाले पेड़ पर, लोग, जानवर और पौधे ताज में एक बहुत छोटी जगह पर कब्जा कर लेंगे, और बाकी विविधता बैक्टीरिया, यानी सूक्ष्म जीव हैं। हमारे लिए, वे नीरस लग सकते हैं, क्योंकि वे बहुत छोटे हैं और हमें अंतर नज़र नहीं आता। लेकिन वास्तव में, बैक्टीरिया ग्रह पर जीवन की विविधता का 95% से अधिक हिस्सा बनाते हैं। कई रोगाणुओं को "एक्सट्रोफाइल्स" कहा जाता है क्योंकि वे हमारे दृष्टिकोण से बहुत ही अनुपयुक्त परिस्थितियों में रहते हैं: पर्माफ्रॉस्ट में, गर्म झरनों में, विशाल दबाव में समुद्र तल पर, और मृत सागर में नमक की अत्यधिक सांद्रता में।

लेकिन हम इस तथ्य के आदी हैं कि रोगाणु कीट, रोगज़नक़ हैं। यदि वे इतने सर्वव्यापी हैं और हर चीज के लिए अनुकूल हो सकते हैं, तो यह पता चलता है कि मानवता उनके खिलाफ लड़ाई कभी नहीं जीत पाएगी, खतरनाक संक्रमणों से छुटकारा नहीं मिलेगा?

यह रूढ़िवादिता पाश्चर के समय से ही चली आ रही है ( प्रसिद्ध फ्रांसीसी सूक्ष्म जीवविज्ञानी, संक्रामक रोगों के सिद्धांत के संस्थापक। -ऑट.): माना जाता है कि हम एक कपटी दुश्मन के साथ युद्ध में हैं - सूक्ष्म जीव जो कुछ कदम उठाने की योजना बना रहे हैं, बाधाएँ खड़ी कर रहे हैं और हमें जीतना चाहते हैं। वास्तविक स्थिति बिल्कुल अलग है. सबसे पहले, अधिकांश सूक्ष्मजीव हमारे बारे में नहीं जानते, वे नहीं जानते, वे अपना काम करते हैं, और हम उनके प्रति गहराई से उदासीन हैं। दूसरी ओर, हम स्वयं अपने अंदर रहने वाले रोगाणुओं पर काफी हद तक निर्भर हैं, और उससे कहीं अधिक वे हम पर निर्भर हैं।

क्या आपने विटामिन का ऑर्डर दिया?

- तो फिर हमें बताएं: हम बैक्टीरिया पर क्यों और कैसे निर्भर हैं?

मानव शरीर लगभग एक खरब कोशिकाओं से बना है। और साथ ही, हमारे शरीर के अंदर दर्जनों गुना अधिक बैक्टीरिया कोशिकाएं रहती हैं! वे मुख्य रूप से आंतों में रहते हैं और वास्तव में एक विशाल अंग बनाते हैं - माइक्रोबायोम। यह वजन के हिसाब से सबसे बड़ा मानव अंग है, जो यकृत या मस्तिष्क से भी बहुत बड़ा है।

हमारे बैक्टीरिया कई अपूरणीय कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, लोगों ने वह क्षमता खो दी है जो उनके निकटतम रिश्तेदारों, प्राइमेट में होती है: जीवन के लिए आवश्यक कई विटामिन और अमीनो एसिड का उत्पादन करने की। हम इसे वहन कर सकते हैं क्योंकि हमारे अंदर बैक्टीरिया हैं जो हमारे लिए इन पदार्थों का उत्पादन करते हैं। आंत के बैक्टीरिया प्रतिरक्षा प्रणाली में एक बड़ा योगदान देते हैं: वे महत्वपूर्ण सूजन-रोधी यौगिकों का उत्पादन करते हैं जिन्हें हमारा शरीर संश्लेषित नहीं कर सकता है। वैसे, आधुनिक शोध से पता चलता है कि कुछ बीमारियाँ जिन्हें हाल तक आनुवंशिक माना जाता था, तनाव और अन्य कारकों से जुड़ी थीं, वास्तव में प्रकृति में जीवाणु हैं। मधुमेह, स्वप्रतिरक्षी रोग (जब प्रतिरक्षा प्रणाली शरीर की अपनी स्वस्थ कोशिकाओं पर हमला करती है और अंगों को नष्ट कर देती है। - प्रामाणिक।), यहां तक ​​कि कुछ मानसिक बीमारियाँ, जैसे सिज़ोफ्रेनिया, माइक्रोबायोम की संरचना में परिवर्तन के कारण हो सकती हैं।

मुद्दे पर

- कनाडाई वैज्ञानिकों ने प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की जिससे पता चला कि जीवाणु आंत्र संक्रमण स्मृति को ख़राब कर सकता है।प्रयोगशाला के चूहे सिट्रोबैक्टर रोडेंटियम बैक्टीरिया से संक्रमित थे, जो आंतों को बाधित करता है। इस विकार वाले कृंतक परिचित वस्तुओं को बहुत खराब तरीके से पहचानने लगे - उन्होंने उन्हें ऐसे खोजना शुरू कर दिया जैसे कि वे उन्हें पहली बार देख रहे हों। विशेषज्ञों का सुझाव है कि एस्चेरिचिया कोलाई इसी तरह लोगों की याददाश्त को ख़राब कर सकता है।

- ऑस्ट्रेलियाई डॉक्टर बैरी मार्शल ने 1984 में खुद को जीवाणु हेलिकोबैक्टर पाइलोरी से संक्रमित कर लिया और गैस्ट्राइटिस और फिर पेट में अल्सर हो गया।एंटीबायोटिक दवाओं से उनका सफलतापूर्वक इलाज किया गया। गैस्ट्राइटिस और पेट के अल्सर की जीवाणु प्रकृति की खोज करने वाले निस्वार्थ शोधकर्ता को नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

- डेनिश वैज्ञानिकों ने पाया है कि दुबले-पतले लोगों की आंतों में अधिक वजन वाले लोगों की तुलना में क्रिस्टेनसेनेलेसी ​​परिवार के बैक्टीरिया काफी अधिक होते हैं।चूंकि सूक्ष्मजीव हमारे चयापचय में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं, शोधकर्ताओं ने सुझाव दिया कि इस प्रकार के बैक्टीरिया अच्छे आंकड़े के लिए जिम्मेदार कारकों में से एक हैं।

वजन कम करने और स्वस्थ होने के लिए सूक्ष्म जीवों को भाग्यशाली बनाएं

एक संस्करण यह भी है कि लोगों में अतिरिक्त वजन बैक्टीरिया के काम (या दोष?) का फल भी है। यदि हां, तो क्या बैक्टीरिया पर कार्य करके वजन कम करना संभव है?

हां, ऐसे उदाहरण हैं. संयुक्त राज्य अमेरिका में, यह पहले से ही नैदानिक ​​​​परीक्षणों को पारित कर चुका है और अभ्यास में इसका उपयोग किया जा रहा है, बहुत सौंदर्यवादी नहीं, लेकिन बहुत प्रभावी तरीका। अधिक वजन वाले लोगों को पतले दाताओं से प्राप्त आंतों की सामग्री प्रत्यारोपित की जाती है। कुछ बैक्टीरिया जड़ें जमा लेते हैं, कुछ मर जाते हैं, प्रक्रियाओं को दोहराया जाना चाहिए। लेकिन प्रभाव ध्यान देने योग्य है. इसके अलावा, यह तकनीक गंभीर और खतरनाक बीमारियों: कोलाइटिस और क्रोहन रोग का इलाज करना संभव बनाती है। सामान्य तौर पर, मुझे लगता है कि जितना अधिक हम कुछ बीमारियों के साथ बैक्टीरिया के संबंध के बारे में जानेंगे, उतनी ही सक्रिय रूप से चिकित्सा में एक नई आशाजनक दिशा विकसित होगी: माइक्रोबायोम की सामान्य संरचना को बहाल करके उपचार।

और आंतों से लाभकारी जीवाणुओं के प्रत्यारोपण के अलावा, उन्हें शरीर में बसाना असंभव है? उदाहरण के लिए, प्रोबायोटिक्स पियें?

प्रोबायोटिक्स आम तौर पर प्रयोगशाला में उगाए गए "सामान्य" आंत बैक्टीरिया की एक या अधिक प्रजातियों की सूखी तैयारी होती है। प्रोबायोटिक्स बनाने के लिए जो वास्तव में लोगों को ठीक कर सकते हैं, बड़ी संख्या में बैक्टीरिया को अलग करना, एक-दूसरे पर और लोगों पर उनके संयुक्त प्रभावों का लक्षण वर्णन और अध्ययन करना आवश्यक है, साथ ही उन्हें आंत में सही जगह पर पहुंचाने का एक प्रभावी तरीका प्रदान करना है। और उन्हें "प्रतिस्पर्धियों" को बेदखल करने में सक्षम बनाएं। हालाँकि, एंटीबायोटिक्स लेने के बाद, जो परमाणु बम की तरह होते हैं और हमारी आंतों में अधिकांश सूक्ष्मजीवों को मार देते हैं, पहले से मौजूद सरल प्रोबायोटिक्स उपयोगी हो सकते हैं। वे माइक्रोफ्लोरा को आंशिक रूप से बहाल करने और सामान्य बनाने में मदद कर सकते हैं। बस याद रखें कि जब तक आप एंटीबायोटिक उपचार समाप्त नहीं कर लेते तब तक ऐसी दवाएं लेने का कोई मतलब नहीं है: वे सभी नए बसे बैक्टीरिया को नष्ट कर देंगे।

एंटीबायोटिक्स का आविष्कार बैक्टीरिया द्वारा आपस में संवाद स्थापित करने के लिए किया जाता है

विश्व स्वास्थ्य संगठन का मानना ​​है कि मानवता के लिए मुख्य खतरों में से एक अब अधिकांश ज्ञात एंटीबायोटिक दवाओं के लिए हानिकारक बैक्टीरिया का प्रतिरोध है। इसकी वजह से लोग खतरनाक संक्रमणों से सुरक्षा खो सकते हैं। और नए एंटीबायोटिक्स लंबे समय से फार्मेसियों की अलमारियों पर दिखाई नहीं दिए हैं। क्यों?

सामान्य तौर पर, एंटीबायोटिक्स बिल्कुल भी मानव आविष्कार नहीं हैं, बल्कि वे रसायन हैं जिनका उपयोग बैक्टीरिया एक दूसरे के साथ "संचार" करने के लिए करते हैं। प्रकृति में, सूक्ष्मजीव जटिल समुदाय बनाते हैं। समुदाय के सदस्य एक-दूसरे पर निर्भर होते हैं, कुछ एक-दूसरे की मदद करते हैं, जबकि अन्य प्रतिस्पर्धियों पर नकेल कसने की कोशिश करते हैं - सब कुछ लोगों की तरह है, कठिन रिश्ते, - मुस्कुराते हुए प्रोफेसर. - समुदाय में प्रत्येक प्रकार के बैक्टीरिया का अंतिम लक्ष्य जीतना है, जितना संभव हो उतना स्थान घेरना है। और दूसरे लोग ऐसा नहीं करते, क्योंकि उनका खुद का लक्ष्य एक ही होता है। परिणामस्वरूप, एक निश्चित संतुलन बनता और कायम रहता है।

साथ ही, बैक्टीरिया के लिए सबसे महत्वपूर्ण जानकारी यह है कि क्या किसी स्थान पर भोजन है और आपकी प्रजाति और अन्य प्रजाति के कितने अन्य प्रतिनिधि हैं जो आपको अंदर नहीं जाने दे सकते हैं। और वे इसे एक तंत्र की मदद से निर्धारित करते हैं जिसे अंग्रेजी में कोरम सेंसिंग कहा जाता है, और रूसी में - "कोहनी की भावना।" वास्तव में, सब कुछ इस तरह दिखता है: पर्यावरण की एक निश्चित मात्रा में बैक्टीरिया की एक निश्चित मात्रा होती है, और प्रत्येक जीवाणु एक निश्चित पदार्थ छोड़ता है, जिसकी उपस्थिति वह और उसके साथी महसूस कर सकते हैं। यदि बहुत सारे जीवाणु हैं, तो इस पदार्थ की सांद्रता अधिक होगी और रोगाणु "समझेंगे" कि यहाँ भीड़ है, सभी के लिए पर्याप्त भोजन नहीं होगा और बढ़ना बंद कर देंगे। ये पदार्थ, यह संकेत देते हुए कि इनका आगे बढ़ना असंभव है, एंटीबायोटिक हैं। इसलिए ऐतिहासिक रूप से, एंटीबायोटिक्स का आविष्कार बैक्टीरिया द्वारा एक दूसरे के साथ संवाद करने के लिए किया गया था।

- चूंकि प्रकृति में असंख्य बैक्टीरिया हैं, क्या हमारे पास कई और नए एंटीबायोटिक्स खोजने का मौका है?

किसी समय, इसमें कोई समस्या थी. प्रारंभ में, वैज्ञानिकों ने खेती की ( बड़ा हो गया. -ऑट.) प्रयोगशाला में पेट्री डिश पर विभिन्न बैक्टीरिया और विकसित सूक्ष्मजीवों द्वारा स्रावित पदार्थों का अध्ययन किया। मिट्टी के जीवाणुओं का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता था, क्योंकि पृथ्वी में उनमें से बहुत सारे हैं, वे रासायनिक संकेतों का उपयोग करके एक दूसरे के साथ सक्रिय रूप से "संवाद" करते हैं, और उनमें से कुछ प्रयोगशाला में अच्छी तरह से विकसित होते हैं। हालाँकि, ऐसे "संवर्धित" सूक्ष्मजीवों का सेट अभी भी सीमित है, इसलिए नए एंटीबायोटिक दवाओं की खोज के बारे में हाल ही में कोई खबर नहीं आई है। और अधिकांश पुराने बैक्टीरिया उत्परिवर्तन के कारण अनुकूलित हो गए हैं और प्रतिरोधी बन गए हैं।

मेटागेनोम और पांचवां आईफोन

अपेक्षाकृत हाल ही में, एक सफलता मिली है - जीनोमिक्स का एक नया विज्ञान सामने आया है। वैज्ञानिकों के पास उन जीवाणुओं के जीनोम की पहचान करने और उनका अध्ययन करने का अवसर है जो प्रयोगशाला में विकसित होने से इनकार करते हैं। और इनमें से अधिकांश बैक्टीरिया, शास्त्रीय सूक्ष्म जीवविज्ञानियों को आसानी से दिखाई नहीं देते हैं। यदि अभी, यहीं, आपके और मेरे पास, हम एक वैक्यूम क्लीनर के साथ एक जीवाणु फिल्टर के माध्यम से हवा चूसते हैं, तो आधुनिक उपकरणों की मदद से हम मेटागेनोम निर्धारित करने में सक्षम होंगे - मौजूद सभी जीवों के जीन का एक सेट हवा के नमूने में. आप आंतों के माइक्रोफ़्लोरा, त्वचा धोने, कुछ भी का नमूना ले सकते हैं। और फिर, एक और नए विज्ञान - जैव सूचना विज्ञान की मदद से, कोई आनुवंशिक पाठ पढ़ सकता है, एक दूसरे के साथ जीन की तुलना कर सकता है, नए जीन की तुलना उन जीनों से कर सकता है जिन्हें हम पहले से जानते हैं।

यह पता चला है कि किसी भी नमूने में बड़ी संख्या में विविध जीन होंगे जो हमारे लिए अप्रयुक्त जीवाणुओं से अज्ञात हैं। हम उन्हें विकसित नहीं कर सकते, हम उन्हें अपने हाथों में नहीं पकड़ सकते, लेकिन हम उन्हें उनके जीन से पहचानते हैं। यह वह दृष्टिकोण है जो इसे संभव बनाता है, उदाहरण के लिए, किसी व्यक्ति के भीतर बैक्टीरिया मेटाजेनोम में परिवर्तन और कुछ बीमारियों, स्थितियों और यहां तक ​​​​कि चरित्र लक्षणों के विकास के बीच संबंध स्थापित करना। सामाजिक नेटवर्क और जीनोमिक अनुक्रमण प्रौद्योगिकियों के पर्याप्त विकास के साथ, भविष्य की ओर देखते हुए ( जीनोम डिकोडिंग। -ऑट.) आपके व्यक्तिगत पेज पर आपके स्वयं के जीनोम और माइक्रोबायोम दोनों को प्रदर्शित करना संभव होगा। विपणन विशेषज्ञ बड़े पैमाने पर सहयोगी अध्ययन करने में सक्षम होंगे: ऐसे और ऐसे जीवाणु की उपस्थिति में, लोग अक्सर पांचवां आईफोन खरीदना चाहते हैं ... लेकिन गंभीरता से, ऐसी प्रौद्योगिकियों के लिए धन्यवाद, बीमारियों का निदान करना संभव होगा और उच्चतम सटीकता के साथ विचलन, जिसकी प्रकृति अब एक रहस्य है। और सफलतापूर्वक उपचार का चयन करें, जिसमें बैक्टीरिया की मदद भी शामिल है।

साथ ही, जीनोमिक्स नए एंटीबायोटिक दवाओं की खोज के लिए व्यापक क्षितिज खोलता है। हम पहले से अज्ञात बैक्टीरिया की आनुवंशिक जानकारी पढ़ते हैं, जैव सूचना विज्ञान का उपयोग करके, हम जीन के उन समूहों की भविष्यवाणी करते हैं जो एंटीबायोटिक पदार्थों के उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं। और फिर आनुवंशिक इंजीनियर बैक्टीरिया के आधार पर नए उपभेद बनाते हैं जो प्रयोगशाला में अच्छी तरह से विकसित होते हैं, जिनमें ऐसे जीन होते हैं और इसलिए नए एंटीबायोटिक्स का उत्पादन करते हैं।

नए संक्रमण से मिलें

- जब से इबोला अफ्रीका में फैला है, कई लोग इस सवाल को लेकर चिंतित हैं: नए संक्रमण कैसे और कहाँ से आते हैं?

सूक्ष्मजीव पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति बहुत अनुकूल होते हैं। सूक्ष्मजीव लगातार एक-दूसरे के साथ अपने जीन और वायरस का आदान-प्रदान करते हैं, जिनमें से उनके पास बहुत कुछ है। कुछ वायरस गलती से खुद को बैक्टीरिया के जीनोम में डाल देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप थोड़े बदले हुए गुणों वाला एक सूक्ष्म जीव बन जाता है। इसकी सबसे अधिक संभावना है कि यह मर जाएगा, लेकिन कभी-कभी ऐसा नहीं होता है, और इनमें से कुछ दुर्लभ रोगाणु वायरस द्वारा लाए गए हानिकारक जीन की कीमत पर रोग के प्रकोप को ट्रिगर कर सकते हैं।

जब से लोगों ने व्यापक रूप से एंटीबायोटिक दवाओं का उपयोग करना शुरू किया है, विशेषकर कृषि में, पर्यावरण बहुत बदल गया है। एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन फैल गए हैं, लेकिन वास्तव में मनुष्यों द्वारा चुने गए हैं और अब अधिकांश रोगजनक बैक्टीरिया में उच्च आवृत्ति पर पाए जाते हैं। इससे उनके कारण होने वाले "नए" पुराने संक्रमणों के इलाज में भारी कठिनाइयाँ पैदा होती हैं, जो विशेष रूप से अस्पतालों के अंदर आम हैं।

इबोला किसी बैक्टीरिया से नहीं, बल्कि वायरस से होता है। यह हवा के माध्यम से एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में प्रसारित नहीं होता है। अगर आप नाश्ते में गोरिल्ला या अफ़्रीकी चमगादड़ का मांस नहीं खाते हैं, तो आपको चिंता करने की कोई बात नहीं है।

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लाभकारी जीवाणुओं को कैसे खिलाएं

उनका कहना है कि हमारे शरीर में लाभकारी बैक्टीरिया न केवल एंटीबायोटिक दवाओं से मरते हैं, बल्कि जब हम परिरक्षकों वाले खाद्य पदार्थ खाते हैं तो भी मर जाते हैं। यह सच है?

मैं इसका समर्थन करने वाले किसी वैज्ञानिक अध्ययन के बारे में नहीं जानता। भोजन में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सभी उत्पाद बहुत गंभीर परीक्षणों से गुजरते हैं: विषाक्तता, कैंसरजन्यता और अन्य सुरक्षा संकेतकों के लिए। इनमें से अधिकांश परीक्षण बैक्टीरिया पर खाद्य घटकों की क्रिया के परीक्षण से संबंधित हैं। इसलिए पूरी तरह से परीक्षण किए गए गुणवत्ता वाले उत्पाद सुरक्षित हैं। कम से कम संयमित रूप में.

- और हमारे लाभकारी बैक्टीरिया को बेहतर महसूस करने में क्या मदद करेगा?

केफिर, किण्वित दूध उत्पाद एक उपयोगी चीज हैं, मेचनिकोव ने सौ साल से भी पहले इसकी वकालत की थी। सामान्य तौर पर, हालांकि इस तरह के अध्ययन आयोजित नहीं किए गए हैं, यह लगभग निश्चित रूप से सामने आएगा कि हमारे लाभकारी रोगाणु ऑन टेस्टी एंड हेल्दी फ़ूड पुस्तक के व्यंजनों पर अच्छी प्रतिक्रिया देते हैं। पोषण विशेषज्ञों और गृहिणियों को रोगाणुओं के बारे में कुछ भी नहीं पता था, लेकिन अंत में, उन व्यंजनों ने जड़ें जमा लीं जिससे हमारे सबसे बड़े अंग के निवासियों की अस्वीकृति नहीं हुई।