Informacije o koristnih in škodljivih mikroorganizmih. Bakterije v naravi so človeku škodljive in koristne

Bakterije so najmanjši, najstarejši mikroorganizmi, nevidni s prostim očesom. Le pod mikroskopom lahko vidimo njihovo zgradbo, videz in medsebojno delovanje. Prvi mikroorganizmi so imeli primitivno zgradbo, razvijali so se, mutirali, ustvarjali kolonije, se prilagajali spreminjajočemu se okolju. med seboj izmenjujejo aminokisline, ki so potrebne za rast in razvoj.

Vrste bakterij

V šolskih učbenikih za biologijo so slike različnih vrst bakterij, ki se razlikujejo po obliki:

  1. Koki so sferični organizmi, ki se med seboj razlikujejo. Pod mikroskopom je opazno, da streptokoki predstavljajo verigo kroglic, diplokoki živijo v parih, stafilokoki so grozdi poljubne oblike. Številni koki, ko vstopijo v človeško telo, povzročajo različne vnetne procese (gonokok, stafilokok, streptokok). Niso vsi koki, ki živijo v človeškem telesu, patogeni. Pogojno patogene vrste sodelujejo pri oblikovanju obrambe telesa pred zunanjimi vplivi in ​​so varne, če se upošteva ravnovesje flore.
  2. Paličaste se razlikujejo po obliki, velikosti in sposobnosti tvorbe spor. Vrste, ki tvorijo spore, imenujemo bacili. Bacili vključujejo: tetanusni bacil, antraksni bacil. Spore so tvorbe znotraj mikroorganizma. Spore so neobčutljive na kemično obdelavo, njihova odpornost na zunanje vplive je ključna za ohranitev vrste. Znano je, da se spore uničijo pri visoki temperaturi (nad 120ºС).

Oblike paličastih mikrobov:

  • s koničastimi poli, kot pri Fusobacterium, ki je del normalne mikroflore zgornjih dihalnih poti;
  • z odebeljenimi poli, ki spominjajo na mace, kot pri Corynebacterium - povzročitelju davice;
  • z zaobljenimi konci, kot je Escherichia coli, ki je potrebna za proces prebave;
  • z ravnimi konci, kot antraks.

Gram(+) in Gram(-)

Danski mikrobiolog Hans Gram je pred več kot 100 leti izvedel poskus, po katerem so vse bakterije začeli razvrščati na gram-pozitivne in gram-negativne. Po Gramu pozitivni organizmi ustvarijo dolgotrajno stabilno vez z barvno snovjo, ki se okrepi z izpostavljenostjo jodu. Gram-negativni, nasprotno, niso dovzetni za barvilo, njihova lupina je trdno zaščitena.

Gram-negativni mikrobi vključujejo klamidijo, rikecijo, gram-pozitivne - stafilokoke, streptokoke, korinebakterije.

Danes se v medicini pogosto uporablja test na gram (+) in gram (-) bakterije. je ena od metod za preučevanje sluznice za določanje sestave mikroflore.

Aerobno in anaerobno

Kako živijo bakterije

Biologi opredeljujejo bakterije v ločeno kraljestvo, razlikujejo se od drugih živih bitij. Je enocelični organizem brez jedra v notranjosti. Njihova oblika je lahko v obliki krogle, stožca, palice, spirale. Prokarioti za premikanje uporabljajo flagele.

Biofilm je mesto za mikroorganizme, gre skozi več faz nastajanja:

  • Adhezija ali sorpcija je pritrditev mikroorganizma na površino. Filmi se praviloma tvorijo na meji med dvema medijema: tekočino in zrakom, tekočino in tekočino. Začetni korak je reverzibilen in nastanek filma je mogoče preprečiti.
  • Fiksacija - Bakterije izločajo polimere, ki zagotavljajo njihovo močno fiksacijo, tvorijo matrico za trdnost in zaščito.
  • Zorenje - mikrobi se združijo, izmenjujejo hranila, razvijejo mikrokolonije.
  • Stopnja rasti - obstaja kopičenje bakterij, njihova fuzija, premik. Število mikroorganizmov je od 5 do 35%, preostali prostor zavzema zunajcelični matriks.
  • Disperzija - Mikroorganizmi občasno odstopijo od filma, ki se pritrdijo na druge površine in tvorijo biofilm.

Procesi, ki potekajo v biofilmu, so drugačni od tistih, ki se dogajajo z mikrobom, ki ni sestavni del kolonije. Kolonije so stabilne, mikrobi organizirajo enoten sistem vedenjskih reakcij, ki določajo interakcijo članov znotraj matrice in zunaj filma. Človeške sluznice naseljuje veliko število mikroorganizmov, ki proizvajajo gel za zaščito in zagotavljajo stabilnost delovanja organov. Primer je želodčna sluznica. Znano je, da je Helicobacter pylori, ki velja za povzročitelja želodčne razjede, prisoten pri več kot 80 % pregledanih ljudi, vendar se pri vseh ne razvije peptični ulkus. Predpostavlja se, da Helicobacter pylori kot člani kolonije sodelujejo pri prebavi. Njihova sposobnost povzročanja škode se pokaže šele, ko so ustvarjeni določeni pogoji.

Interakcija bakterij v biofilmih je še vedno slabo razumljena. Toda že danes so nekateri mikrobi postali človeški pomočniki pri izvajanju obnovitvenih del, ki povečujejo trdnost premazov. V Evropi proizvajalci razkužil ponujajo obdelavo površin z bakterijskimi raztopinami, ki vsebujejo varne mikroorganizme, ki preprečujejo razvoj patogene flore. Bakterije se uporabljajo za ustvarjanje polimernih spojin, v prihodnosti pa bodo proizvajale tudi elektriko.

V človeškem telesu je veliko vrst bakterij, med katerimi izstopajo koristne, patogene in pogojno patogene oblike. Razmislite o značilnostih razvoja mikrobov, boleznih, ki jih povzročajo, in načinih okužbe s patogeni.

Obstaja mnenje, da število bakterij v človeškem telesu za 10-krat presega prostornino lastnih celic. Vendar so nedavne študije postavile pod vprašaj to številko. Glede na nove materiale se giblje od 1,5 do 2. Skupno je približno 10 tisoč vrst bakterij, ki so se prilagodile življenju v različnih pogojih.

V človeško telo pridejo iz okolja, v katerem lahko obstojajo dolgo časa. Patogene oblike so povzročitelji bolezni, ki se kažejo v različnih stopnjah intenzivnosti in nevarnosti. Lahko je blag kožni izpuščaj ali resna nalezljiva manifestacija, ki ogroža bolnikovo življenje.

Bakterije so se na Zemlji pojavile pred približno 3,5 milijarde let. Njihova struktura se nekoliko razlikuje od sodobnih vrst. Vse bakterije so prokarionti, kar pomeni, da v svoji celici nimajo jedra. Zunaj jih obdaja celična stena, ki ohranja obliko mikroorganizma. Nekatere vrste so sposobne proizvajati sluz, ki izgleda kot kapsula in ščiti mikrobe pred izsušitvijo. Obstajajo oblike, ki se lahko aktivno premikajo s pomočjo posebnih flagel.

Notranja struktura bakterij je precej preprosta. Celica vsebuje glavne vključke:

  • citoplazma, ki je sestavljena iz 75% vode, preostalih 25% pa so minerali;
  • granule, ki so vir energije za telo;
  • mezosomi, potrebni za celično delitev in sporulacijo;
  • nukleoid, ki vsebuje genetske informacije in deluje kot jedro;
  • ribosomi, ki sodelujejo pri sintezi beljakovin;
  • plazmidi.

Oblika bakterijskih celic je lahko sferična, paličasta, zavita ali kijasta. Lahko se nahajajo posamično ali v skupinah. V tem primeru so izolirani diplokoki (v parih), streptokoki (v obliki verig), stafilokoki (v obliki vinske trte) in sarcini (postavitev v paketu). Nekatere paličaste bakterije tvorijo spore, ko so izpostavljene neugodnim pogojem. Takšne vrste imenujemo bacili.

Vsi mikroorganizmi se razmnožujejo z delitvijo celice na dvoje. Poleg tega je lahko stopnja povečanja populacije le 20 minut. Tako visoko stopnjo razmnoževanja opazimo na živilih in drugih hranilnih substratih.

Koristne bakterije, ki živijo v človeškem telesu

Glavni predstavniki koristne mikroflore so:

  1. Bifidobakterije. Živijo predvsem v debelem črevesu, kjer sodelujejo pri aktivaciji parietalne prebave. V procesu življenja tvorijo naravno biološko pregrado, ki preprečuje prodiranje patogenov in toksinov. Poleg tega proizvajajo posebne kisline, ki zavirajo razmnoževanje patogenih in oportunističnih oblik. Brez sodelovanja bifidobakterij ne pride do sinteze vitaminov B in K, pa tudi do absorpcije železa in kalcija.
  2. Laktobacili v procesu življenja tvorijo laktazo, ki razgrajuje mlečni sladkor. Zaradi proizvodnje mlečne kisline vzdržujejo potrebno raven kislosti v črevesju, pospešujejo pa tudi celjenje prizadetih predelov prebavil. Po analogiji z bifidobakterijami stimulirajo imunski sistem z aktiviranjem procesa fagocitoze.

Ti mikrobi varujejo prebavni trakt in ga ščitijo pred nekoristnimi mikroorganizmi, ki se lahko naselijo v želodcu in poslabšajo stanje osebe.

Normalna človeška mikroflora mora vsebovati obe vrsti mikroorganizmov. Poleg tega lahko število bifidobakterij znaša do 95% celotne biocenoze telesa, laktobacili pa le 5%. V tem primeru slednji živijo predvsem v nožnici in ustni votlini.

Bifido- in laktobacili so del pripravkov, ki se uporabljajo za normalizacijo človeške mikroflore. Imenujejo se probiotiki in poleg teh mikroorganizmov vsebujejo vrste propionske kisline, termofilne streptokoke in laktokoke. Kombinirana zdravila so pogosto predpisana za disbakteriozo, zdravljenje z antibiotiki, pa tudi za kakršne koli helmintske invazije.

Da bi ohranili optimalno raven koristnih bakterij, morate jesti določeno hrano. Vsebovati morajo sestavine, ki se ne prebavijo v zgornjem delu črevesja in s tem spodbujajo razmnoževanje koristnih mikrobov. Takšni izdelki vključujejo surovo zelenjavo, mlečne izdelke, otrobe, žitarice, jagode, suho sadje.

Patogene oblike korinebakterij

Mikroorganizmi iz rodu Corynebacterium so po Gramu pozitivne bakterije s paličastim telesom. Večina predstavnikov živi v naravi in ​​ne predstavlja nevarnosti za zdravje ljudi. Vendar pa je več vrst povzročiteljev resnih bolezni, ki zahtevajo bolnišnično zdravljenje.

Corynebacterium diphtheriae so rahlo ukrivljene palice z odebelitvijo na eni strani celice. Njihova velikost se giblje od 0,1 do 8 mikronov. Kot že ime pove, je bakterija povzročitelj davice. Simptomi bolezni so odvisni od lokacije patogena. Lahko je ustna votlina, nos, grlo, sapnik, bronhiji, genitalije, koža. Zastrupitev človeškega telesa se pojavi zaradi sproščanja posebne snovi, ki jo bakterije imenujejo eksotoksin. Njegovo kopičenje vodi v povišano telesno temperaturo, vročino, glavobol, slabost, nelagodje v grlu, otekle bezgavke.

Druga vrsta Corynebacterium minutissimum izzove razvoj dermatoloških bolezni. Eden od njih je eritrasma, ki se pojavi le pri odraslih. Manifestira se v obliki izpuščajev na površini kožnih gub: dimeljsko-skrotalnega, med zadnjico, včasih v interdigitalnih območjih. Lezije imajo videz rjavih madežev nevnete strukture, ki so lahko vzrok za blago srbenje. Bakterija dobro preživi na gospodinjskih predmetih, vključno s telefoni in tablicami.

Korinebakterije so tudi del normalne mikroflore debelega črevesa človeka. Nepatogene oblike se aktivno uporabljajo v industriji za proizvodnjo aminokislin, encimov in sirov. Corynebacterium glutamicum se uporablja pri proizvodnji glutaminske kisline, ki je znana kot aditiv za živila E620.

Streptomicete, njihov pomen za človeka

Rod Streptomyces vključuje vrste, ki tvorijo spore in živijo predvsem v tleh. Tvorijo verige celic in po obliki spominjajo na micelij gliv. V procesu življenja se sproščajo posebne hlapne snovi, ki dajejo zemlji značilen vlažen vonj. Nujen pogoj za obstoj streptomicetov je prisotnost molekularnega kisika.

Številne vrste so sposobne proizvajati dragocene zdravilne snovi, ki spadajo v skupino antibiotikov (streptomicin, eritromicin). V prejšnjih obdobjih so streptomicete uporabljali za proizvodnjo:

  • Fizostigmin, ki se uporablja kot analgetik za povečan očesni pritisk;
  • Takrolimus, potreben za profilakso med presaditvijo ledvic, jeter in kostnega mozga;
  • Allosamidin, ki je aktiven proti insektom in glivam.

Streptomyces bikiniensis je patogena oblika, ki izzove razvoj bakteriemije. S to boleznijo bakterije vstopijo v krvni obtok in se lahko razširijo po telesu.

Helicobacter pylori kot škodljiva bakterija

Helicobacter pylori ima spiralno oblikovano celico, veliko do 3 mikrone. S pomočjo bičkov se lahko aktivno premika tudi v gosti sluzi. Bakterija okuži različne dele želodca in dvanajstnika ter povzroči bolezen helicobacter pylori. Vzrok za razjede in gastritis zelo pogosto postane ta vrsta mikroba.

Helicobacter je fiksiran na površini želodčne sluznice, jo poškoduje in izzove razvoj vnetnega procesa. Okužba z bakterijo se kaže v obliki ponavljajočih se hudih bolečin v želodcu, ki po jedi popustijo. Zgaga, slabost, bruhanje, slaba prebavljivost mesnih jedi so tudi simptomi bolezni.

Obstaja mnenje, da je Helicobacter pylori del normalne človeške mikroflore, patološko stanje pa se pojavi s povečanjem njegovega števila. Hkrati živi v želodcu ljudi približno 50 sevov te bakterije, od katerih jih le 5 predstavlja nevarnost za zdravje. V primeru imenovanja antibiotikov se uničijo vsi posamezniki mikroorganizma, vključno z neškodljivimi.

Escherichia coli kot predstavnik naravne človeške mikroflore

E. coli se nanaša na paličaste bakterije, ki igrajo pomembno vlogo pri delovanju prebavil. V okolju, vključno s prstjo, vodo in fekalijami, lahko obstajajo dolgo časa. Mikroorganizmi hitro umrejo pri kuhanju in izpostavljenosti raztopinam klora. Bakterije se aktivno razmnožujejo na živilih, zlasti v mleku.

Escherichia coli je sposobna absorbirati kisik iz črevesnega lumna in s tem zaščititi koristne laktobakterije in bifidobakterije pred uničenjem. Poleg tega sodeluje pri proizvodnji vitaminov B, maščobnih kislin in vpliva tudi na absorpcijo železa in kalcija v črevesju. Običajno vsebnost bakterij v človeškem blatu ne sme biti večja od 108 CFU / g. Preseganje tega kazalnika kaže na razvoj disbakterioze v ozadju vnetnega procesa v telesu.

Patogene oblike lahko povzročijo nalezljive bolezni prebavil, ki jih spremlja zastrupitev in vročina. Enteropatogeni sevi Escherichie coli se razvijejo v tankem črevesu novorojenčkov in povzročajo hudo drisko. Pri ženskah, če ne upoštevajo intimne higiene, lahko bakterije vstopijo v genitourinarne organe in izzovejo razvoj bakteriurije.

Nevarna bakterija Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus spada med nepremične sferične mikrobe iz rodu Staphylococcus. Celice so lahko posamezno, v parih ali v skupkih. Zaradi vsebnosti pigmentov karotenoidne skupine ima bakterija zlato barvo, kar je opazno pri študiju pod mikroskopom. Za Staphylococcus aureus je značilna povečana toleranca na visoke temperature, svetlobo in kemikalije.

Mikroorganizem je vzrok za pojav gnojno-vnetnih žarišč okužbe pri ljudeh. Glavna področja lokalizacije patogena so nosni prehodi in aksilarna področja. Vendar pa primeri poškodb grla in prebavil niso redki. Bakterija je zelo razširjena v zdravstvenih ustanovah. Približno 30% bolnikov po hospitalizaciji so nosilci Staphylococcus aureus.

Glavni simptomi okužbe s patogenom so zvišana telesna temperatura, letargija, slabost in pomanjkanje apetita. Ko je koža poškodovana, nastanejo majhni mehurčki, podobni opeklinam, ki se sčasoma spremenijo v odprte rane. S širjenjem patogena v dihalnih poteh se lahko razvije rinitis, tonzilitis, faringitis, pljučnica. Pogosto in boleče uriniranje ter bolečine v hrbtu kažejo na lokalizacijo Staphylococcus aureus v sečnici.

Pseudomonas aeruginosa kot ena od patogenih vrst bakterij

Bakterija spada med mobilne flagelarne mikroorganizme, njen glavni habitat sta zemlja in voda. V procesu življenja obarva živilsko okolje v modro-zeleno barvo, kar je razlog za njegovo ime. Je zelo odporen proti antibiotikom.

Pseudomonas aeruginosa je nevarna za ljudi z oslabljenim imunskim sistemom in je običajno bolnišnična okužba. Okužba je možna prek gospodinjskih predmetov, brisač, neobdelanih medicinskih instrumentov. Opazimo povečano kopičenje mikroorganizma na površini rane in v globini gnojnih predelov kože.

Pseudomonas aeruginosa se lahko razvije v:

  • ORL organov in jih spremlja otitis, sinusitis;
  • sečil s pojavom uretritisa, cistitisa;
  • mehka tkiva;
  • črevesja, ki povzročajo disbakteriozo, enteritis, kolitis.

Bakterije so poleg virusov povzročitelji številnih bolezni, ki jih ni vedno mogoče zdraviti. Zaradi raznolikosti vrst in njihove hitre prilagoditve na učinke zdravil mikrobi resno ogrožajo zdravje ljudi. Vendar pa se v večini primerov okužbi lahko izognete, če upoštevate pravila osebne higiene in okrepite imunski sistem.

Obdajajo nas povsod. Mnogi od njih so zelo potrebni in koristni za človeka, mnogi pa, nasprotno, povzročajo strašne bolezni.
Ali veste, v kakšnih oblikah se pojavljajo bakterije? In kako se razmnožujejo? In kaj jedo? hočeš vedeti
.site) vam bo pomagal najti v tem članku.

Oblike in velikosti bakterij

Večina bakterij je enoceličnih organizmov. Razlikujejo se v najrazličnejših oblikah. Bakterije dobijo imena glede na njihovo obliko. Na primer, bakterije okrogle oblike se imenujejo koki (vsi znani streptokoki in stafilokoki), bakterije v obliki palice se imenujejo bacili, psevdomonade ali klostridije (znane bakterije te oblike vključujejo znane bacil tuberkuloze oz Kochova palica). Bakterije so lahko oblikovane kot spirale, nato njihova imena spirohete, vibrile oz spirila. Ne tako pogosto, vendar obstajajo bakterije v obliki zvezd, različnih mnogokotnikov ali drugih geometrijskih oblik.

Bakterije sploh niso velike, velike so od pol do pet mikrometrov. Največja bakterija ima velikost sedemsto petdeset mikrometrov. Po odkritju nanobakterij se je izkazalo, da je njihova velikost veliko manjša, kot so si doslej predstavljali znanstveniki. Vendar do danes nanobakterije niso bile dobro raziskane. Nekateri znanstveniki celo dvomijo o njihovem obstoju.

Agregati in večcelični organizmi

Bakterije se lahko med seboj vežejo s pomočjo sluzi in tvorijo celične agregate. Hkrati je vsaka posamezna bakterija samozadosten organizem, katerega vitalna aktivnost nikakor ni odvisna od sorodnikov, ki so nanj prilepljeni. Včasih se zgodi, da se bakterije zlepijo, da bi opravljale neko skupno funkcijo. Nekatere bakterije, praviloma nitaste oblike, lahko tvorijo tudi večcelične organizme.

Kako se premikajo?

Obstajajo bakterije, ki se same ne morejo premikati, obstajajo pa tudi takšne, ki so opremljene s posebnimi napravami za gibanje. Nekatere bakterije se premikajo s pomočjo bičkov, druge pa lahko drsijo. Kako bakterije drsijo še ni povsem razumljeno. Menijo, da bakterije izločajo posebno sluz, ki olajša drsenje. In potem so tu še bakterije, ki se lahko "potopijo". Da bi se spustil v globino katerega koli tekočega medija, lahko tak mikroorganizem spremeni svojo gostoto. Da se bakterija začne premikati v katero koli smer, mora biti razdražena.

Prehrana

Obstajajo bakterije, ki se lahko prehranjujejo samo z organskimi spojinami, in obstajajo tiste, ki lahko predelajo anorganske v organske in jih šele nato uporabijo za lastne potrebe. Bakterije pridobivajo energijo na tri načine: z dihanjem, fermentacijo ali fotosintezo.

razmnoževanje

Glede razmnoževanja bakterij lahko rečemo, da se tudi ne razlikuje po enotnosti. Obstajajo bakterije, ki se ne delijo na spol in se razmnožujejo s preprosto delitvijo ali brstenjem. Nekatere cianobakterije imajo sposobnost večkratne delitve, to je, da lahko naenkrat proizvedejo do tisoč "novorojenih" bakterij. Obstajajo tudi bakterije, ki se razmnožujejo spolno. Seveda vsi to počnejo na zelo primitiven način. Toda hkrati dve bakteriji preneseta svoje genetske podatke v novo celico - to je glavna značilnost spolnega razmnoževanja.

Bakterije si seveda zaslužijo vašo pozornost, ne le zato, ker povzročajo veliko bolezni. Ti mikroorganizmi so bili prva živa bitja, ki so naselila naš planet. Zgodovina bakterij na Zemlji sega skoraj štiri milijarde let nazaj! Cianobakterije so najstarejše od danes obstoječih, pojavile so se pred tremi in pol milijardami let.

Koristne lastnosti bakterij lahko izkusite zahvaljujoč strokovnjakom korporacije Tianshi, ki so jih razvili za vas

BAKTERIJE
obsežna skupina enoceličnih mikroorganizmov, za katere je značilna odsotnost celičnega jedra, obdanega z membrano. Hkrati pa genetski material bakterije (deoksiribonukleinska kislina ali DNK) zaseda zelo specifično mesto v celici - cono, imenovano nukleoid. Organizmi s takšno celično zgradbo se imenujejo prokarionti ("predjedrski"), za razliko od vseh ostalih - evkarionti ("pravi jedrski"), katerih DNK se nahaja v jedru, obdanem z lupino. Bakterije, ki so nekoč veljale za mikroskopske rastline, so zdaj razvrščene kot ločeno kraljestvo, Monera, eno od petih v trenutnem klasifikacijskem sistemu, skupaj z rastlinami, živalmi, glivami in protisti.

fosilni dokazi. Bakterije so verjetno najstarejša znana skupina organizmov. Slojevite kamnite strukture – stromatoliti – v nekaterih primerih datirane v začetek arheozoika (arhaja), tj. ki je nastal pred 3,5 milijarde let - rezultat vitalne aktivnosti bakterij, običajno fotosintetskih, tako imenovanih. modrozelene alge. Podobne strukture (bakterijski filmi, impregnirani s karbonati) nastajajo zdaj, predvsem ob obali Avstralije, Bahamov, v Kalifornijskem in Perzijskem zalivu, vendar so razmeroma redke in ne dosežejo velikih velikosti, ker rastlinojedi organizmi, kot so polži, hraniti se z njimi. Danes stromatoliti rastejo predvsem tam, kjer teh živali ni zaradi visoke slanosti vode ali iz drugih razlogov, toda pred pojavom rastlinojedih oblik v teku evolucije so lahko dosegli ogromne velikosti in predstavljali bistveni element oceanske plitve vode. , primerljivo s sodobnimi koralnimi grebeni. V nekaterih starodavnih kamninah so našli drobne zoglenele kroglice, ki naj bi bile tudi ostanki bakterij. Prvo jedrsko, tj. evkariontske celice so se razvile iz bakterij pred približno 1,4 milijarde let.
Ekologija. Veliko bakterij je v zemlji, na dnu jezer in oceanov – povsod, kjer se kopičijo organske snovi. Živijo v mrazu, ko je termometer nekoliko nad ničlo, in v vročih kislih izvirih s temperaturo nad 90 °C. Nekatere bakterije prenašajo zelo visoko slanost okolja; zlasti so edini organizmi, najdeni v Mrtvem morju. V atmosferi so prisotni v vodnih kapljicah, njihova številčnost pa je običajno v korelaciji s prašnostjo zraka. Torej v mestih deževnica vsebuje veliko več bakterij kot na podeželju. V hladnem zraku visokogorja in polarnih območij jih je malo, vendar jih najdemo celo v spodnji plasti stratosfere na nadmorski višini 8 km. Prebavni trakt živali je gosto naseljen z bakterijami (običajno neškodljivimi). Poskusi so pokazali, da večini vrst niso potrebni za življenje, lahko pa sintetizirajo nekatere vitamine. Pri prežvekovalcih (kravah, antilopah, ovcah) in številnih termitih pa sodelujejo pri prebavi rastlinske hrane. Poleg tega se imunski sistem živali, vzrejene v sterilnih pogojih, ne razvije normalno zaradi pomanjkanja stimulacije s strani bakterij. Normalna bakterijska »flora« črevesja je pomembna tudi za zatiranje škodljivih mikroorganizmov, ki tja vstopajo.

ZGRADBA IN ŽIVLJENJE BAKTERIJ


Bakterije so veliko manjše od celic večceličnih rastlin in živali. Njihova debelina je običajno 0,5-2,0 mikronov, dolžina pa 1,0-8,0 mikronov. Nekatere oblike komaj opazimo z ločljivostjo standardnih svetlobnih mikroskopov (približno 0,3 mikrona), obstajajo pa tudi vrste, daljše od 10 mikronov in širine, ki tudi presegajo te meje, številne zelo tanke bakterije pa lahko presežejo 50 mikronov v dolžina. Četrt milijona srednje velikih predstavnikov tega kraljestva se bo prilegalo na površino, ki ustreza točki, nastavljeni s svinčnikom.
Struktura. Glede na značilnosti morfologije ločimo naslednje skupine bakterij: koke (bolj ali manj sferične), bacile (palice ali valji z zaobljenimi konci), spirile (toge spirale) in spirohete (tanke in prožne dlakave oblike). Nekateri avtorji se nagibajo k združitvi zadnjih dveh skupin v eno – spirilo. Prokarionti se od evkariontov razlikujejo predvsem po odsotnosti dobro oblikovanega jedra in prisotnosti, v tipičnem primeru, samo enega kromosoma – zelo dolge krožne molekule DNK, ki je na enem mestu pritrjena na celično membrano. Prokarionti tudi nimajo znotrajceličnih organelov, vezanih na membrano, imenovanih mitohondriji in kloroplasti. Pri evkariontih mitohondriji med dihanjem proizvajajo energijo, fotosinteza pa poteka v kloroplastih (glej tudi CELICA). Pri prokariontih celotna celica (in najprej celična membrana) prevzame funkcijo mitohondrija, pri fotosintetskih oblikah pa hkrati kloroplast. Tako kot evkarionti so znotraj bakterije majhne nukleoproteinske strukture - ribosomi, potrebni za sintezo beljakovin, vendar niso povezani z nobeno membrano. Z zelo redkimi izjemami bakterije ne morejo sintetizirati sterolov, bistvenih sestavin evkariontskih celičnih membran. Zunaj celične membrane je večina bakterij obložena s celično steno, ki nekoliko spominja na celulozno steno rastlinskih celic, vendar je sestavljena iz drugih polimerov (vključujejo ne le ogljikove hidrate, ampak tudi aminokisline in snovi, značilne za bakterije). Ta lupina preprečuje, da bi bakterijska celica počila, ko vanjo zaradi osmoze vstopi voda. Na vrhu celične stene je pogosto zaščitna mukozna kapsula. Številne bakterije so opremljene z bički, s katerimi aktivno plavajo. Bakterijske bičke so enostavnejše in nekoliko drugačne od podobnih evkariontskih struktur.


"TIPIČNA" BAKTERIJSKA CELICA in njegove glavne strukture.


Senzorične funkcije in vedenje. Mnoge bakterije imajo kemične receptorje, ki zaznavajo spremembe kislosti okolja in koncentracije različnih snovi, kot so sladkorji, aminokisline, kisik in ogljikov dioksid. Vsaka snov ima svojo vrsto takih "okusnih" receptorjev in izguba enega od njih zaradi mutacije vodi v delno "okusno slepoto". Številne gibljive bakterije se odzivajo tudi na temperaturna nihanja, fotosintetske vrste pa na spremembe svetlobe. Nekatere bakterije zaznavajo smer magnetnih silnic, vključno z magnetnim poljem Zemlje, s pomočjo delcev magnetita (magnetna železova ruda - Fe3O4), ki so prisotni v njihovih celicah. V vodi bakterije uporabljajo to sposobnost, da plavajo vzdolž silnic v iskanju ugodnega okolja. Pogojni refleksi pri bakterijah niso znani, vendar imajo določeno vrsto primitivnega spomina. Med plavanjem primerjajo zaznano jakost dražljaja z njegovo prejšnjo vrednostjo, tj. ugotovite, ali se je povečal ali zmanjšal, in na podlagi tega ohranite smer gibanja ali jo spremenite.
Razmnoževanje in genetika. Bakterije se razmnožujejo nespolno: DNK v njihovi celici se replicira (podvoji), celica se razdeli na dvoje in vsaka hčerinska celica prejme eno kopijo DNK starša. Bakterijska DNK se lahko prenaša tudi med celicami, ki se ne delijo. Hkrati se njihova fuzija (kot pri evkariontih) ne zgodi, število osebkov se ne poveča in običajno se le majhen del genoma (celoten sklop genov) prenese v drugo celico, v nasprotju z »pravi« spolni proces, pri katerem potomec prejme celoten nabor genov od vsakega starša. Tak prenos DNK lahko izvedemo na tri načine. Med transformacijo bakterija absorbira "golo" DNK iz okolja, ki je prišla tja med uničenjem drugih bakterij ali pa jo je eksperimentator namerno "zdrsnil". Proces se imenuje transformacija, ker je bila v zgodnjih fazah njegovega proučevanja glavna pozornost namenjena transformaciji (pretvorbi) na ta način neškodljivih organizmov v virulentne. Fragmente DNK lahko z bakterij na bakterije prenašajo tudi posebni virusi – bakteriofagi. To se imenuje transdukcija. Obstaja tudi proces, ki spominja na oploditev in se imenuje konjugacija: bakterije so med seboj povezane z začasnimi cevastimi izrastki (kopulatorne fimbrije), skozi katere prehaja DNK iz »moške« celice v »žensko«. Včasih bakterije vsebujejo zelo majhne dodatne kromosome – plazmide, ki se prav tako lahko prenašajo s posameznika na posameznika. Če plazmidi hkrati vsebujejo gene, ki povzročajo odpornost na antibiotike, govorijo o infekcijski odpornosti. Pomemben je z medicinskega vidika, saj se lahko širi med različnimi vrstami in celo rodovi bakterij, zaradi česar celotna bakterijska flora, recimo črevesje, postane odporna na delovanje nekaterih zdravil.

METABOLIZEM


Delno zaradi majhnosti bakterij je intenzivnost njihovega metabolizma veliko večja kot pri evkariontih. Pod najugodnejšimi pogoji lahko nekatere bakterije podvojijo skupno maso in številčnost približno vsakih 20 minut. To je posledica dejstva, da številni njihovi najpomembnejši encimski sistemi delujejo z zelo visoko hitrostjo. Torej, zajec potrebuje nekaj minut, da sintetizira beljakovinsko molekulo, in bakterije - sekunde. Vendar pa je v naravnem okolju, na primer v zemlji, večina bakterij "na stradajoči dieti", tako da če se njihove celice delijo, potem ne vsakih 20 minut, ampak vsakih nekaj dni.
Prehrana. Bakterije so avtotrofi in heterotrofi. Avtotrofi ("samohranjeni") ne potrebujejo snovi, ki jih proizvajajo drugi organizmi. Kot glavni ali edini vir ogljika uporabljajo ogljikov dioksid (CO2). Vključujejo CO2 in druge anorganske snovi, zlasti amoniak (NH3), nitrate (NO-3) in različne žveplove spojine, v zapletenih kemijskih reakcijah sintetizirajo vse biokemične produkte, ki jih potrebujejo. Heterotrofi ("hranijo se z drugimi") kot glavni vir ogljika (nekatere vrste potrebujejo tudi CO2) uporabljajo organske (z vsebnostjo ogljika) snovi, ki jih sintetizirajo drugi organizmi, zlasti sladkorje. Oksidirane te spojine zagotavljajo energijo in molekule, potrebne za rast in vitalno aktivnost celic. V tem smislu so heterotrofne bakterije, kamor sodi velika večina prokariontov, podobne človeku.
glavni viri energije.Če se za tvorbo (sintezo) celičnih komponent uporablja predvsem svetlobna energija (fotoni), se proces imenuje fotosinteza, vrste, ki so tega sposobne, pa fototrofi. Fototrofne bakterije delimo na fotoheterotrofe in fotoavtotrofe, odvisno od tega, katere spojine - organske ali anorganske - služijo kot njihov glavni vir ogljika. Fotoavtotrofne cianobakterije (modrozelene alge) tako kot zelene rastline cepijo molekule vode (H2O) s svetlobno energijo. Pri tem se sprosti prosti kisik (1/2O2) in proizvede vodik (2H+), za katerega lahko rečemo, da pretvori ogljikov dioksid (CO2) v ogljikove hidrate. Pri zelenih in vijoličnih žveplovih bakterijah se za razgradnjo vode ne uporablja svetlobna energija, temveč druge anorganske molekule, kot je vodikov sulfid (H2S). Posledično nastaja tudi vodik, ki zmanjšuje ogljikov dioksid, vendar se kisik ne sprošča. Takšno fotosintezo imenujemo anoksigena. Fotoheterotrofne bakterije, kot so vijolične nežveplove bakterije, uporabljajo svetlobno energijo za proizvodnjo vodika iz organskih snovi, zlasti izopropanola, vendar lahko kot njegov vir služi tudi plinasti H2. Če je glavni vir energije v celici oksidacija kemikalij, se bakterije imenujejo kemoheterotrofi ali kemoavtotrofi, odvisno od tega, katere molekule služijo kot glavni vir ogljika - organski ali anorganski. V prvem primeru organske snovi zagotavljajo energijo in ogljik. Kemoavtotrofi pridobivajo energijo z oksidacijo anorganskih snovi, kot so vodik (v vodo: 2H4 + O2 do 2H2O), železo (Fe2+ v Fe3+) ali žveplo (2S + 3O2 + 2H2O v 2SO42- + 4H+) in ogljik iz CO2. Te organizme imenujemo tudi kemolitotrofi, s čimer poudarimo, da se »hranijo« s kamenjem.
dih. Celično dihanje je proces sproščanja kemične energije, shranjene v molekulah »hrane«, za njeno nadaljnjo uporabo v vitalnih reakcijah. Dihanje je lahko aerobno in anaerobno. V prvem primeru potrebuje kisik. Potreben je za delo tako imenovanega. transportni sistem elektronov: elektroni se premikajo iz ene molekule v drugo (sprošča se energija) in se na koncu skupaj z vodikovimi ioni vežejo na kisik – nastane voda. Anaerobni organizmi ne potrebujejo kisika, za nekatere vrste te skupine pa je celo strupen. Pri dihanju sproščeni elektroni se vežejo na druge anorganske akceptorje, kot so nitratni, sulfatni ali karbonatni ali (v eni od oblik takšnega dihanja - fermentacija) na določeno organsko molekulo, zlasti na glukozo. Glej tudi METABOLIZEM.

KLASIFIKACIJA


Pri večini organizmov velja, da je vrsta reproduktivno izolirana skupina osebkov. V širšem smislu to pomeni, da lahko predstavniki določene vrste proizvedejo plodne potomce, ki se parijo samo s svojo vrsto, ne pa tudi s posamezniki drugih vrst. Tako geni določene vrste praviloma ne presegajo njenih meja. Vendar pa se pri bakterijah geni lahko izmenjujejo med osebki ne le različnih vrst, ampak tudi različnih rodov, zato ni povsem jasno, ali je tukaj upravičeno uporabiti običajne koncepte evolucijskega izvora in sorodstva. V zvezi s to in drugimi težavami splošno sprejeta klasifikacija bakterij še ne obstaja. Spodaj je ena od njegovih pogosto uporabljenih različic.
KRALJEVINA MONERA

Phylum Gracilicutes (tankostenske gramnegativne bakterije)


Razred Scotobacteria (nefotosintetske oblike, npr. miksobakterije) Razred Anoksifotobakterije (fotosintetske oblike, ki sproščajo kisik, npr. škrlatne žveplove bakterije) Razred Oxyphotobacteria (fotosintetske oblike, ki sproščajo kisik, npr. cianobakterije)


Phylum Firmicutes (Gram-pozitivne bakterije z debelimi stenami)


Razred Firmibacteria (trdocelične oblike, kot so klostridije)
Razred Thallobacteria (razvejane oblike, npr. aktinomicete)


Tenericutes phylum (gramnegativne bakterije brez celične stene)


Razred Mollicutes (mehkocelične oblike, npr. mikoplazme)


Vrsta Mendosicutes (bakterije z okvarjeno celično steno)


Razred Archaebacteria (starodavne oblike, npr. tvorniki metana)


Domene. Nedavne biokemične študije so pokazale, da so vsi prokarionti jasno razdeljeni v dve kategoriji: majhno skupino arhebakterij (Archaebacteria - "starodavne bakterije") in vse ostale, imenovane evbakterije (Eubacteria - "prave bakterije"). Menijo, da so arhebakterije primitivnejše od evbakterij in bližje skupnemu predniku prokariontov in evkariontov. Od drugih bakterij se razlikujejo po več bistvenih značilnostih, vključno s sestavo molekul ribosomske RNA (pRNA), ki sodelujejo pri sintezi beljakovin, kemijsko strukturo lipidov (maščobam podobnih snovi) in prisotnostjo nekaterih drugih snovi v celični steni namesto tega. beljakovinsko-ogljikovohidratnega polimera mureina. V zgornjem klasifikacijskem sistemu se arhebakterije štejejo za eno od vrst istega kraljestva, ki vključuje vse evbakterije. Vendar pa so po mnenju nekaterih biologov razlike med arhebakterijami in evbakterijami tako velike, da je bolj pravilno arhebakterije v Moneri obravnavati kot ločeno podkraljestvo. Pred kratkim se je pojavil še bolj radikalen predlog. Molekularna analiza je razkrila tako velike razlike v strukturi genov med tema dvema skupinama prokariontov, da nekateri menijo, da je njihova prisotnost znotraj istega kraljestva organizmov nelogična. V zvezi s tem je bilo predlagano, da se ustvari taksonomska kategorija (takson) še višjega ranga, ki se imenuje domena, in da se vsa živa bitja razdelijo na tri domene - Eucarya (evkarionti), Archaea (arheje) in bakterije (trenutno eubakterije). ).

EKOLOGIJA


Dve najpomembnejši ekološki funkciji bakterij sta fiksacija dušika in mineralizacija organskih ostankov.
Fiksacija dušika. Vezavo molekularnega dušika (N2) v amoniak (NH3) imenujemo fiksacija dušika, oksidacijo slednjega v nitrit (NO-2) in nitrat (NO-3) pa nitrifikacija. To so vitalni procesi za biosfero, saj rastline potrebujejo dušik, vendar lahko asimilirajo le njegove vezane oblike. Trenutno približno 90 % (približno 90 milijonov ton) letne količine takega "fiksnega" dušika zagotovijo bakterije. Ostalo proizvedejo kemične tovarne ali pa nastane med razelektritvami strele. Dušik v zraku, ki ga je cca. 80% atmosfere, povezane predvsem z gramnegativnim rodom Rhizobium (Rhizobium) in cianobakterijami. Vrste Rhizobium simbiozirajo s približno 14.000 vrstami stročnic (družina Leguminosae), med katerimi so denimo detelja, lucerna, soja in grah. Te bakterije živijo v t.i. nodule - otekline, ki nastanejo na koreninah v njihovi prisotnosti. Bakterije od rastline prejemajo organske snovi (hranila), v zameno pa gostitelja oskrbujejo z vezanim dušikom. Na leto se na ta način določi do 225 kg dušika na hektar. Nestročnice, kot je jelša, prav tako vstopijo v simbiozo z drugimi bakterijami, ki vežejo dušik. Cianobakterije fotosintetizirajo kot zelene rastline, pri čemer sproščajo kisik. Mnogi med njimi so tudi sposobni vezati atmosferski dušik, ki ga nato prevzamejo rastline in na koncu živali. Ti prokarionti služijo kot pomemben vir vezanega dušika v tleh na splošno in še posebej na riževih poljih na vzhodu, pa tudi njegov glavni dobavitelj za oceanske ekosisteme.
Mineralizacija. Tako imenujemo razgradnjo organskih ostankov v ogljikov dioksid (CO2), vodo (H2O) in mineralne soli. S kemijskega vidika je ta proces enakovreden gorenju, zato zahteva veliko količino kisika. Zgornja plast zemlje vsebuje od 100.000 do 1 milijarde bakterij na 1 g, tj. približno 2 toni na hektar. Običajno vse organske ostanke, ko pridejo v zemljo, hitro oksidirajo bakterije in glive. Bolj odporna na razgradnjo je rjavkasta organska snov, imenovana huminska kislina, ki nastaja predvsem iz lignina, ki ga vsebuje les. Akumulira se v zemlji in izboljša njene lastnosti.

BAKTERIJE IN INDUSTRIJA


Glede na raznolikost kemičnih reakcij, ki jih katalizirajo bakterije, ni presenetljivo, da se v proizvodnji pogosto uporabljajo, v nekaterih primerih že od antičnih časov. Prokarionti si slavo tako mikroskopskih človeških pomočnikov delijo z glivami, predvsem kvasovkami, ki zagotavljajo večino procesov alkoholnega vrenja, na primer pri izdelavi vina in piva. Zdaj, ko je postalo možno v bakterije vnesti uporabne gene, ki jih spodbudijo k sintetizaciji dragocenih snovi, kot je inzulin, je industrijska uporaba teh živih laboratorijev dobila močan nov zagon. Glej tudi GENETSKI INŽENIRING.
Prehrambena industrija. Ta industrija trenutno uporablja bakterije predvsem za proizvodnjo sirov, drugih fermentiranih mlečnih izdelkov in kisa. Glavne kemijske reakcije pri tem so tvorba kislin. Tako pri proizvodnji kisa bakterije iz rodu Acetobacter oksidirajo etilni alkohol, ki ga vsebuje jabolčnik ali druge tekočine, v ocetno kislino. Podobni procesi se dogajajo med kislim zeljem: anaerobne bakterije fermentirajo sladkor v listih te rastline v mlečno kislino, pa tudi ocetno kislino in različne alkohole.
Izpiranje rud. Bakterije se uporabljajo za luženje slabih rud, t.j. prehajanje iz njih v raztopino soli dragocenih kovin, predvsem bakra (Cu) in urana (U). Primer je predelava halkopirita ali bakrovih piritov (CuFeS2). Kope te rude občasno zalivajo z vodo, ki vsebuje kemolitotrofne bakterije iz rodu Thiobacillus. Med svojo življenjsko aktivnostjo oksidirajo žveplo (S), pri čemer tvorijo topne bakrove in železove sulfate: CuFeS2 + 4O2 do CuSO4 + FeSO4. Takšne tehnologije močno poenostavljajo proizvodnjo dragocenih kovin iz rud; načeloma so enakovredni procesom, ki potekajo v naravi med preperevanjem kamnin.
Recikliranje. Bakterije služijo tudi za pretvorbo odpadkov, kot so odplake, v manj nevarne ali celo uporabne izdelke. Odpadna voda je ena izmed perečih težav sodobnega človeštva. Njihova popolna mineralizacija zahteva ogromne količine kisika in v običajnih rezervoarjih, kamor je običajno odlaganje teh odpadkov, ni več dovolj, da jih "nevtraliziramo". Rešitev je v dodatnem prezračevanju odpadne vode v posebnih bazenih (aerotankih): zaradi tega imajo mineralizirajoče bakterije dovolj kisika za popolno razgradnjo organskih snovi, pitna voda pa v najugodnejših primerih postane eden od končnih produktov procesa. Netopno oborino, ki ostane na poti, lahko podvržemo anaerobni fermentaciji. Da bi takšne čistilne naprave zavzele čim manj prostora in denarja, je nujno dobro poznavanje bakteriologije.
Druge uporabe. Druga pomembna področja industrijske uporabe bakterij vključujejo na primer laneni reženj, tj. ločevanje predilnih vlaken od drugih delov rastline, pa tudi proizvodnja antibiotikov, zlasti streptomicina (bakterije iz rodu Streptomyces).

NADZOR BAKTERIJ V INDUSTRIJI


Bakterije niso le koristne; boj proti njihovemu množičnemu razmnoževanju, na primer v prehrambenih izdelkih ali v vodnih sistemih tovarn celuloze in papirja, je postal celo področje dejavnosti. Hrano pokvarijo bakterije, glive in njihovi lastni encimi za avtolizo ("samoprebavo"), razen če jih inaktiviramo s toploto ali kako drugače. Ker so bakterije glavni vzrok za kvarjenje, je za načrtovanje učinkovitih sistemov za shranjevanje živil potrebno poznavanje meja tolerance teh mikroorganizmov. Ena najpogostejših tehnologij je pasterizacija mleka, ki uniči bakterije, ki povzročajo na primer tuberkulozo in brucelozo. Mleko se vzdržuje pri 61-63°C 30 minut ali pri 72-73°C samo 15 sekund. To ne poslabša okusa izdelka, ampak onesposobi patogene bakterije. Vino, pivo in sadne sokove lahko tudi pasteriziramo. Prednosti shranjevanja živil na hladnem so že dolgo znane. Nizke temperature ne ubijejo bakterij, vendar jim ne omogočijo rasti in razmnoževanja. Res je, da se pri zamrzovanju, na primer do -25 ° C, število bakterij po nekaj mesecih zmanjša, vendar veliko število teh mikroorganizmov še vedno preživi. Pri temperaturah tik pod ničlo se bakterije še naprej razmnožujejo, a zelo počasi. Njihove žive kulture je mogoče po liofilizaciji (zamrzovanju - sušenju) hraniti skoraj neomejeno v mediju, ki vsebuje beljakovine, kot je krvni serum. Drugi znani načini konzerviranja živil so sušenje (sušenje in dimljenje), dodajanje velikih količin soli ali sladkorja, kar je fiziološko enakovredno dehidraciji, in kisanje, t.j. damo v koncentrirano raztopino kisline. S kislostjo medija, ki ustreza pH 4 in manj, je vitalna aktivnost bakterij običajno močno zavirana ali ustavljena.

BAKTERIJE IN BOLEZEN

ŠTUDIJA BAKTERIJ


Številne bakterije je enostavno gojiti v t.i. gojišče, ki lahko vključuje mesno juho, delno prebavljene beljakovine, soli, dekstrozo, polno kri, njen serum in druge sestavine. Koncentracija bakterij v takšnih razmerah običajno doseže približno milijardo na kubični centimeter, posledica pa je motno okolje. Za preučevanje bakterij je potrebno pridobiti njihove čiste kulture ali klone, ki so potomci ene same celice. To je potrebno na primer za ugotavljanje, katera vrsta bakterije je okužila bolnika in na kateri antibiotik je ta vrsta občutljiva. Mikrobiološke vzorce, kot so brisi žrela ali ran, vzorci krvi, vode ali drugih materialov, močno razredčimo in nanesemo na površino poltrdnega medija: iz posameznih celic na njem se razvijejo okrogle kolonije. Sredstvo za utrjevanje gojišča je običajno agar, polisaharid, pridobljen iz nekaterih morskih alg, ki ga skorajda ne prebavi nobena vrsta bakterij. Agar gojišča se uporabljajo v obliki "nabodal", tj. nagnjene površine, ki nastanejo v epruvetah, ki stojijo pod velikim kotom, ko se staljeni gojišče strdi, ali v obliki tankih plasti v steklenih petrijevkah - ploščate okrogle posode, zaprte s pokrovom enake oblike, vendar nekoliko večjega premera. Običajno ima bakterijska celica po enem dnevu čas, da se toliko razmnoži, da tvori kolonijo, ki je zlahka vidna s prostim očesom. Lahko se prenese v drugo okolje za nadaljnje študije. Vsa gojišča morajo biti sterilna pred gojenjem bakterij, nato pa je treba sprejeti ukrepe za preprečitev naselitve nezaželenih mikroorganizmov na njih. Za pregled tako vzgojenih bakterij se na plamenu žge tanka žična zanka, ki se najprej dotakne kolonije ali razmaza, nato pa kapljica vode, ki se nanese na stekelce. Z enakomerno porazdelitvijo odvzetega materiala v tej vodi se steklo posuši in hitro dvakrat ali trikrat preide čez plamen gorilnika (stran z bakterijami mora biti obrnjena navzgor): tako se mikroorganizmi, ne da bi se poškodovali, trdno pritrdijo na podlago. Na površino preparata nakapamo barvilo, nato steklo speremo v vodi in ponovno posušimo. Vzorec si lahko zdaj ogledate pod mikroskopom. Čiste kulture bakterij prepoznamo predvsem po njihovih biokemičnih značilnostih, tj. ugotoviti, ali iz nekaterih sladkorjev tvorijo pline ali kisline, ali so sposobni prebaviti beljakovine (utekočiniti želatino), ali potrebujejo kisik za rast itd. Preverijo tudi, ali so obarvana z določenimi barvili. Občutljivost na nekatera zdravila, kot so antibiotiki, je mogoče določiti tako, da na površino, inokulirano z bakterijami, položite majhne diske filtrirnega papirja, prepojene s temi snovmi. Če katera koli kemična spojina uniči bakterije, se okrog ustreznega diska oblikuje območje brez njih.

Enciklopedija Collier. - Odprta družba. 2000 .

Najstarejši živi organizem na našem planetu. Njegovi predstavniki niso le preživeli milijarde let, ampak imajo tudi dovolj moči, da uničijo vse druge vrste na Zemlji. V tem članku bomo pogledali, kaj so bakterije.

Pogovorimo se o njihovi strukturi, funkcijah in poimenujmo tudi nekaj uporabnih in škodljivih vrst.

Odkritje bakterij

Začnimo naše potovanje po kraljestvu mikrobov z definicijo. Kaj pomeni "bakterija"?

Izraz izvira iz starogrške besede za "palico". V akademski leksikon jo je uvedel Christian Ehrenberg. To so mikroorganizmi brez jedra in nimajo jedra. Prej so jih imenovali tudi "prokarioti" (nejedrski). Toda leta 1970 je prišlo do delitve na arheje in evbakterije. Vendar pa doslej pogosteje ta koncept pomeni vse prokarionte.

Veda bakteriologija preučuje, kaj so bakterije. Znanstveniki pravijo, da je bilo doslej odkritih okoli deset tisoč različnih vrst teh živih bitij. Vendar pa se domneva, da obstaja več kot milijon sort.

Anton Leeuwenhoek, nizozemski naravoslovec, mikrobiolog in član Kraljeve družbe v Londonu, je leta 1676 v pismu Veliki Britaniji opisal številne najpreprostejše mikroorganizme, ki jih je odkril. Njegovo sporočilo je šokiralo javnost, iz Londona so poslali komisijo, ki je te podatke še enkrat preverila.

Potem ko je Nehemiah Gru potrdil informacijo, je Leeuwenhoek postal svetovno znani znanstvenik, odkritelj, vendar jih je v svojih zapiskih imenoval "animalcules".

Ehrenberg je nadaljeval njegovo delo. Ta raziskovalec je leta 1828 skoval sodobni izraz "bakterije".

Mikroorganizme uporabljajo tudi v vojaške namene. S pomočjo različnih vrst nastane smrtonosna.Za to se ne uporabljajo samo same bakterije, ampak tudi toksini, ki jih izločajo.

Znanost na miren način uporablja enocelične organizme za raziskave na področju genetike, biokemije, genskega inženiringa in molekularne biologije. S pomočjo uspešnih poskusov so bili ustvarjeni algoritmi za sintezo vitaminov, beljakovin in drugih snovi, potrebnih za človeka.

Bakterije se uporabljajo tudi na drugih področjih. S pomočjo mikroorganizmov se bogatijo rude in čistijo vodna telesa in tla.

Znanstveniki tudi pravijo, da lahko bakterije, ki sestavljajo mikrofloro v človeškem črevesju, imenujemo ločen organ s svojimi nalogami in neodvisnimi funkcijami. Po mnenju raziskovalcev je v telesu približno en kilogram teh mikroorganizmov!

V vsakdanjem življenju se s patogenimi bakterijami srečujemo povsod. Po statističnih podatkih je največ kolonij na ročajih vozičkov supermarketov, sledijo računalniške miške v internetnih kavarnah in šele na tretjem mestu so ročaji javnih stranišč.

Koristne bakterije

Tudi v šoli učijo, kaj so bakterije. 3. razred pozna vse vrste cianobakterij in drugih enoceličnih organizmov, njihovo zgradbo in razmnoževanje. Zdaj bomo govorili o praktični strani vprašanja.

Pred pol stoletja nihče ni razmišljal o takšnem vprašanju, kot je stanje mikroflore v črevesju. Vse je bilo OK. Prehrana je bolj naravna in zdrava, najmanj hormonov in antibiotikov, manj kemičnih izpustov v okolje.

Danes v razmerah slabe prehrane, stresa, preobilice antibiotikov, disbakterioza in s tem povezane težave prihajajo v ospredje. Kako zdravniki predlagajo ravnanje s tem?

Eden glavnih odgovorov je uporaba probiotikov. To je poseben kompleks, ki ponovno naseli človeško črevesje s koristnimi bakterijami.

Takšna intervencija lahko pomaga pri takih neprijetnih trenutkih, kot so alergije na hrano, intoleranca za laktozo, motnje prebavil in druge bolezni.

Dotaknimo se zdaj, kaj so koristne bakterije, in spoznajmo tudi njihov vpliv na zdravje.

Tri vrste mikroorganizmov so bile najbolj podrobno raziskane in se pogosto uporabljajo za pozitiven učinek na človeško telo - acidofilus, bolgarski bacil in bifidobakterije.

Prva dva sta zasnovana za spodbujanje imunskega sistema, pa tudi za zmanjšanje rasti nekaterih škodljivih mikroorganizmov, kot so kvasovke, E. coli itd. Bifidobakterije so odgovorne za prebavo laktoze, proizvodnjo nekaterih vitaminov in zniževanje holesterola.

škodljive bakterije

Prej smo govorili o tem, kaj so bakterije. Vrste in imena najpogostejših koristnih mikroorganizmov so bile objavljene zgoraj. Nadalje bomo govorili o "enoceličnih sovražnikih" človeka.

Obstajajo takšni, ki so škodljivi samo za ljudi, so smrtonosni za živali ali rastline. Predvsem slednje so se ljudje naučili uporabljati za uničevanje plevela in nadležnega mrčesa.

Preden se poglobimo v to, kaj so, se je vredno odločiti o načinih njihove distribucije. In teh je veliko. Obstajajo mikroorganizmi, ki se prenašajo preko kontaminiranih in neopranih izdelkov, po zraku in kontaktnih poteh, preko vode, zemlje ali pikov žuželk.

Najslabše pa je, da lahko samo ena celica, ko se znajde v ugodnem okolju človeškega telesa, v le nekaj urah namnoži do več milijonov bakterij.

Če govorimo o tem, kaj so bakterije, je za neprofesionalca težko razlikovati imena patogenih in koristnih. V znanosti se latinski izrazi uporabljajo za označevanje mikroorganizmov. V običajnem govoru se nejasne besede nadomestijo s pojmi - "E. coli", "povzročitelji" kolere, oslovskega kašlja, tuberkuloze in drugih.

Preventivni ukrepi za preprečevanje bolezni so tri vrste. To so cepljenja in cepiva, prekinitev prenosnih poti (povoji iz gaze, rokavice) in karantena.

Od kod bakterije v urinu?

Nekateri poskušajo spremljati svoje zdravje in opraviti teste na kliniki. Zelo pogosto je vzrok za slabe rezultate prisotnost mikroorganizmov v vzorcih.

O tem, kaj so bakterije v urinu, bomo govorili malo kasneje. Zdaj je vredno ločeno govoriti o tem, kje se dejansko pojavljajo enocelična bitja.

V idealnem primeru je urin osebe sterilen. Ne more biti tujih organizmov. Edini način, da bakterije vstopijo v izločke, je na mestu, kjer se odpadki odstranijo iz telesa. Zlasti v tem primeru bo sečnica.

Če analiza pokaže majhno število vključkov mikroorganizmov v urinu, potem je do zdaj vse normalno. Toda s povečanjem indikatorja nad dovoljenimi mejami takšni podatki kažejo na razvoj vnetnih procesov v genitourinarnem sistemu. To lahko vključuje pielonefritis, prostatitis, uretritis in druge neprijetne bolezni.

Tako je vprašanje, kakšne bakterije so v mehurju, popolnoma napačno. Mikroorganizmi vstopajo v izločke ne iz tega organa. Znanstveniki danes identificirajo več razlogov, ki vodijo do prisotnosti enoceličnih bitij v urinu.

  • Prvič, to je promiskuitetno spolno življenje.
  • Drugič, bolezni genitourinarnega sistema.
  • Tretjič, zanemarjanje pravil osebne higiene.
  • Četrtič, zmanjšana imunost, sladkorna bolezen in številne druge bolezni.

Vrste bakterij v urinu

Prej v članku je bilo rečeno, da se mikroorganizmi v odpadnih produktih nahajajo samo v primeru bolezni. Obljubili smo, da vam bomo povedali, kaj so bakterije. Imena bodo navedena samo za tiste vrste, ki jih najpogosteje najdemo v rezultatih analiz.

Torej, začnimo. Lactobacillus je predstavnik anaerobnih organizmov, gram-pozitivna bakterija. Mora biti v človeškem prebavnem sistemu. Njegova prisotnost v urinu kaže na nekatere napake. Takšen dogodek je nekritičen, vendar je neprijeten poziv k dejstvu, da morate resno poskrbeti zase.

Proteus je tudi naravni prebivalec prebavil. Toda njegova prisotnost v urinu kaže na neuspeh pri odvajanju blata. Ta mikroorganizem pride iz hrane v urin samo na ta način. Znak prisotnosti velike količine proteusa v iztrebkih je pekoč občutek v spodnjem delu trebuha in boleče uriniranje s temno obarvano tekočino.

Zelo podobna prejšnji bakteriji je Enterococcus fecalis. Na enak način vstopi v urin, se hitro razmnožuje in ga je težko zdraviti. Poleg tega so bakterije Enterococcus odporne na večino antibiotikov.

Tako smo v tem članku ugotovili, kaj so bakterije. Pogovarjali smo se o njihovi zgradbi, razmnoževanju. Spoznali ste imena nekaterih škodljivih in koristnih vrst.

Srečno, dragi bralci! Ne pozabite, da je osebna higiena najboljša preventiva.