Teoria pregătirii blocului nr.4 al examenului unificat de stat la biologie: cu sistemul și diversitatea lumii organice.

bacterii

bacterii se referă la organisme procariote care nu au membrane nucleare, plastide, mitocondrii și alte organite membranare. Ele sunt caracterizate prin prezența unui ADN circular. Dimensiunea bacteriei este destul de mică, 0,15-10 microni. Celulele pot fi împărțite în trei grupuri principale în funcție de forma lor: sferic , sau coci , în formă de tijă și sinuos . Bacteriile, deși aparțin procariotelor, au o structură destul de complexă.

Structura bacteriilor

Celula bacteriană este acoperită cu mai multe straturi exterioare. Peretele celular este esențial pentru toate bacteriile și este componenta principală a celulei bacteriene. Peretele celular al bacteriilor dă formă și rigiditate și, în plus, îndeplinește o serie de funcții importante:

  • protejează celula de deteriorare
  • implicate în metabolism
  • multe bacterii patogene sunt toxice
  • implicate în transportul exotoxinelor

Componenta principală a peretelui celular al bacteriilor este o polizaharidă murein . Bacteriile sunt împărțite în două grupe în funcție de structura peretelui celular: gram-pozitiv (colorate cu Gram la pregătirea preparatelor pentru microscopie) și bacterii gram-negative (necolorate prin această metodă).

Forme de bacterii: 1 - micrococi; 2 - diplococi și tetracoci; 3 - sarcine; 4 - streptococi; 5 - stafilococi; 6, 7 - bastoane, sau bacili; 8 - vibrioni; 9 - spirila; 10 - spirochete

Structura unei celule bacteriene: I - capsulă; 2 - peretele celular; 3 - membrana citoplasmatica;4 - nucleoid; 5 - citoplasmă; 6 - cromatofori; 7 - tilacoizi; 8 - mezozom; 9 - ribozomi; 10 - flageli; II - corp bazal; 12 - băut; 13 - picături de grăsime

Pereții celulari ai bacteriilor gram-pozitive (a) și gram-negative (b): 1 - membrană; 2 - mucopeptide (mureina); 3 - lipoproteine ​​și proteine

Diagrama structurii perete celular bacterii: 1 - membrana citoplasmatica; 2 - peretele celular; 3 - microcapsula; 4 - capsulă; 5 - strat mucos

Există trei structuri celulare obligatorii ale bacteriilor:

  1. nucleoid
  2. ribozomi
  3. membrana citoplasmatica (CPM)

Organele de mișcare ale bacteriilor sunt flageli, care pot fi de la 1 la 50 sau mai mult. Cocii se caracterizează prin absența flagelilor. Bacteriile au capacitatea de a direcționa forme de mișcare - taxiuri.

Taxiuri sunt pozitive dacă mișcarea este îndreptată spre sursa stimulului și negative când mișcarea este îndreptată departe de aceasta. Se pot distinge următoarele tipuri de taxiuri.

Chemotaxie- miscare bazata pe diferenta de concentrare substanțe chimiceîn mediu.

Aerotaxis- asupra diferenţei de concentraţii de oxigen.

Când reacționează la lumină și, respectiv, la câmpul magnetic, fototaxisși magnetotaxie.

O componentă importantă în structura bacteriilor sunt derivații membranei plasmatice - pili (vilozități). Pili participă la fuziunea bacteriilor în complexe mari, la atașarea bacteriilor la substrat și la transportul de substanțe.

Nutriția bacteriilor

După tipul de nutriție, bacteriile sunt împărțite în două trupe: autotrofe și heterotrofe. Bacteriile autotrofe sintetizează substanțele organice din cele anorganice. În funcție de ce energie folosesc autotrofii pentru sinteză materie organică, faceți deosebire între bacterii foto- (bacteriile cu sulf verde și violet) și bacteriile chimisintetice (bacteriile nitrificante, de fier, bacterii sulfuroase incolore etc.). Bacteriile heterotrofe se hrănesc cu materie organică gata preparată din resturi moarte (saprotrofe) sau plante vii, animale și oameni (simbioți).

Saprotrofele includ bacteriile de degradare și fermentație. Primii descompun compușii care conțin azot, cei din urmă - cei care conțin carbon. În ambele cazuri, energia necesară activității lor de viață este eliberată.

Trebuie remarcată importanța mare a bacteriilor în ciclul azotului. Doar bacteriile și cianobacteriile sunt capabile să asimileze azotul atmosferic. În viitor, bacteriile efectuează reacțiile de amonificare (descompunerea proteinelor din substanțele organice moarte în aminoacizi, care sunt apoi dezaminați în amoniac și alți compuși simpli care conțin azot), nitrificare (amoniacul este oxidat în nitriți și nitriți în nitrați) , denitrificare (nitrații se reduc la azot gazos).

Bacteriile din respirație

În funcție de tipul de respirație, bacteriile pot fi împărțite în mai multe grupuri:

  • aerobi obligatorii: cresc cu acces liber de oxigen
  • anaerobi facultativi: se dezvoltă atât cu accesul oxigenului atmosferic, cât și în absența acestuia
  • anaerobi obligatorii: se dezvolta in absenta completa a oxigenului din mediu

Reproducerea bacteriilor

Bacteriile se reproduc prin diviziune celulară binară simplă. Aceasta este precedată de autodublarea (replicarea) ADN-ului. Înmugurirea are loc ca o excepție.

Unele bacterii au forme simplificate ale procesului sexual. De exemplu, în Escherichia coli, procesul sexual seamănă cu conjugarea, în care o parte a materialului genetic este transferată de la o celulă la alta prin contact direct. După aceea, celulele sunt separate. Numărul de indivizi ca rezultat al procesului sexual rămâne același, dar există un schimb de material ereditar, adică are loc recombinarea genetică.

Formarea sporilor este caracteristică doar unui grup mic de bacterii în care sunt cunoscute două tipuri de spori: endogeni, formați în interiorul celulei, și microchisturi, formați din întreaga celulă. Odată cu formarea de spori (microchisturi) într-o celulă bacteriană, cantitatea de apă liberă scade, activitatea enzimatică scade, protoplastul se micșorează și devine acoperit cu o înveliș foarte dens. Sporii oferă capacitatea de a suporta condiții nefavorabile. Ele rezistă la uscare prelungită, încălzire peste 100°C și răcire aproape la zero absolut. În stare normală, bacteriile sunt instabile atunci când sunt uscate, expuse la lumina directă a soarelui, temperatura crește la 65-80 ° C etc. În condiții favorabile, sporii se umflă și germinează, formând o nouă celulă vegetativă a bacteriilor.

În ciuda morții constante a bacteriilor (mâncându-le de către protozoare, acțiunii temperaturilor înalte și scăzute și a altor factori adversi), aceste organisme primitive au supraviețuit din cele mai vechi timpuri datorită capacității de a se reproduce rapid (o celulă se poate împărți la fiecare 20-30). minute), formarea sporilor, extrem de rezistenți la factorii de mediu, și distribuția lor omniprezentă.


Vaccinare

Amintind dezbaterile aprinse pe tema evoluției și vitalismului, nu trebuie să uităm că interesul oamenilor pentru biologia teoretică a apărut ca urmare a unor studii intensive în medicină, studiului persistent al tulburărilor funcționale din organism. Oricât de repede s-a dezvoltat știința biologică în termeni teoretici, oricât de departe s-a îndepărtat de nevoile zilnice ale practicii, mai devreme sau mai târziu a trebuit să revină la nevoile medicinei.
Studiul teoriei nu este în niciun caz ceva abstract și nejustificat, deoarece introducerea realizărilor științei teoretice permite practicii să avanseze rapid. Și deși știința aplicată se poate dezvolta pur empiric, fără teorie această dezvoltare este mult mai lentă și mai incertă.
Ca exemplu, luați în considerare istoria studiului bolilor infecțioase. Până la începutul secolului al XIX-lea. medicii, de fapt, erau complet neputincioși în timpul epidemilor de ciumă sau a altor boli infecțioase care izbucneau din când în când pe planeta noastră. Variola este una dintre bolile de care suferea omenirea. A fost tragic că s-a răspândit ca un adevărat dezastru natural, fiecare treime dintre bolnavi au murit, iar supraviețuitorii au rămas desfigurați pe viață: fețele acoperite cu cenușă de munte respingeau chiar și pe cei dragi.
Cu toate acestea, s-a observat că boala trecută a oferit imunitate în următorul focar. Prin urmare, mulți au considerat că este mai oportun să nu evite boala, ci să o îndure, dar într-o formă foarte slabă, care să nu pună viața în pericol și să nu desfigureze pacientul. În acest caz, persoana ar fi garantată împotriva bolilor repetate. În țări precum Turcia și China, ei au încercat de mult să infecteze oamenii cu conținutul de pustule de la pacienții cu o formă ușoară de variolă. Riscul a fost mare, deoarece uneori boala a evoluat într-o formă foarte severă. La începutul secolului al XVIII-lea. vaccinări similare au fost efectuate în Anglia, dar este greu de spus dacă au adus mai mult beneficiu sau rău. Fiind angajat în activități medicale practice, englezul Edward Jenner (1749–1823) a studiat proprietățile protectoare ale variolei bovine cunoscute în medicina populară: persoanele care au avut-o au devenit imune atât la variola bovină, cât și la variola umană. După o observație îndelungată și atentă, pe 14 mai 1796, Jenner a efectuat prima inoculare cu variola bovină unui băiețel de opt ani, folosind material luat de la o femeie cu variola bovină. Vaccinarea a fost însoțită de stare de rău. Și două luni mai târziu, băiatul a fost infectat cu puroi din pustula unui pacient cu variolă - și a rămas sănătos. În 1798, după ce a repetat această experiență de multe ori, Jenner a publicat rezultatele muncii sale. El a sugerat denumirea noii metode vaccinare (din latinescul vaccinia - cowpox).
Frica de variolă a fost atât de mare încât metoda lui Jenner a fost acceptată cu entuziasm, iar rezistența celor mai conservatori a fost rapid ruptă. Vaccinarea s-a răspândit în toată Europa și boala s-a retras. În țările cu medicină foarte dezvoltată, medicii nu se mai simțeau neputincioși în lupta împotriva variolei. În istoria omenirii, acesta a fost primul caz de victorie rapidă și radicală asupra unei boli periculoase.
Dar numai dezvoltarea teoriei ar putea aduce un succes suplimentar. La acea vreme, nimeni nu cunoștea agenții cauzali ai bolilor infecțioase; nu era necesar să se bazeze pe utilizarea formelor ușoare în scopuri de vaccinare. Sarcina biologilor era să învețe cum să-și „facă” propriile „variante” de forme mai ușoare ale bolii, dar acest lucru presupunea cunoașterea mult mai mult decât se știa pe vremea lui Jenner.

teoria germenilor a bolii

Bacteriologie

Este imposibil să sperăm că într-o zi va fi posibil să izolați complet oamenii de microbii patogeni. Mai devreme sau mai târziu, o persoană este expusă riscului de infecție. Cum să tratăm pacientul? Desigur, organismul are propriile mijloace de a lupta împotriva microbilor: la urma urmei, după cum știți, uneori un pacient se recuperează chiar și fără asistență. Remarcabilul biolog rus Ilya Ilici Mechnikov (1845–1916) a reușit să ilustreze o astfel de „luptă antibacteriană” a organismului. El a arătat că leucocitele îndeplinesc funcția de protecție împotriva agenților patogeni care au pătruns în corpul animalelor și al oamenilor: părăsesc vasele de sânge și se grăbesc la locul infecției, unde se desfășoară o adevărată luptă a celulelor albe din sânge cu bacteriile. Celulele care îndeplinesc un rol protector în organism, Mechnikov le-a numit fagocite.
În plus, recuperarea după multe boli este însoțită de dezvoltarea imunității (imunitate), deși nu se găsesc modificări vizibile. Acest lucru ar putea fi explicat destul de logic prin faptul că în corpul persoanei bolnave se formează anticorpi care au capacitatea de a ucide sau neutraliza microbii invadatori. Acest punct de vedere explică, de asemenea, efectul vaccinării; în corpul celui vaccinat se formează anticorpi care sunt activi atât împotriva microbului variolei bovine, cât și împotriva microbului variolei, care este foarte asemănător cu acesta. Acum victoria este asigurată, dar nu asupra bolii în sine, ci asupra microbilor care o provoacă.
Pasteur a schițat modalități de a lupta cu antraxul, o boală mortală care distruge turmele de animale domestice. El a găsit agentul cauzal al bolii și a dovedit că aparține unui tip special de bacterii. Pasteur a încălzit un preparat de bacterii pentru a le distruge capacitatea de a provoca boli (patogenitate). Introducerea bacteriilor slăbite (atenuate) în corpul unui animal a dus la formarea de anticorpi capabili să reziste bacteriilor patogene originale.
În 1881, Pasteur a pus în scenă un experiment extrem de revelator. Pentru experiment, a fost luată o turmă de oi, din care o parte a fost injectată cu bacterii antrax slăbite, iar cealaltă a rămas nevaccinată. După ceva timp, toate oile au fost infectate cu tulpini patogene. Oile vaccinate nu prezentau semne ale bolii; oile nevaccinate au contractat antrax și au murit.
Metode similare au fost folosite de Pasteur pentru a lupta împotriva holerei la pui și, cel mai semnificativ, cu una dintre cele mai îngrozitoare boli - rabia (sau rabia), transmisă oamenilor de la animale sălbatice sau domestice infectate.
Succesul teoriei germenilor lui Pasteur a reînviat interesul pentru bacterii. Botanistul german Ferdinand Julius Kohn (1828–1898) a studiat la microscop celule vegetale. El a arătat, de exemplu, că protoplasmele celulelor vegetale și animale sunt în esență identice. În anii 60 ai secolului al XIX-lea, s-a orientat către studiul bacteriilor. Cel mai mare merit al lui Cohn a fost stabilirea naturii vegetale a bacteriilor. El a fost primul care a separat în mod clar bacteriile de protozoare și a încercat să sistematizeze bacteriile în funcție de genuri și specii. Acest lucru ne permite să-l considerăm pe Kohn fondatorul bacteriologiei moderne.
Cohn a fost primul care a observat talentul tânărului medic german Robert Koch (1843–1910). În 1876, Koch a izolat bacteria care provoacă antraxul și a învățat cum să o crească. Sprijinul lui Cohn, care a făcut cunoștință cu opera lui Koch, a jucat un rol important în viața marelui microbiolog. Koch a cultivat bacterii pe un mediu solid - gelatină (care a fost înlocuită ulterior cu agar, extras din alge marine), și nu într-un lichid turnat în eprubete. Această îmbunătățire tehnică a adus multe avantaje. Într-un mediu lichid, bacteriile de diferite tipuri se amestecă ușor și este dificil să se determine care dintre ele provoacă o anumită boală. Dacă cultura este aplicată sub formă de frotiu pe un mediu solid, bacteriile individuale, împărțindu-se de multe ori, formează colonii de celule noi, strict fixate în poziția lor. Chiar dacă cultura inițială constă dintr-un amestec de diferite tipuri de bacterii, fiecare colonie este o cultură celulară pură, ceea ce vă permite să determinați cu exactitate tipul de microbi patogeni. Koch a turnat mai întâi mediul pe o bucată plată de sticlă, dar asistentul său Julius Richard Petri (1852–1921) a înlocuit paharul cu două pahare plate și puțin adânci, dintre care una a servit drept capac. Cutiile Petri sunt încă utilizate pe scară largă în bacteriologie. Folosind metoda dezvoltată pentru izolarea culturilor microbiene pure, Koch și colaboratorii săi au izolat agenții cauzali ai multor boli, inclusiv tuberculoza (1882).

Insecte

Factori de nutriție

Pe parcursul ultimei treimi a secolului trecut, teoria germenilor a dominat mintea majorității medicilor, dar au existat cei care au avut o părere diferită. Patologul german Virchow – cel mai faimos oponent al teoriei lui Pasteur – credea că bolile sunt cauzate mai degrabă de o tulburare a organismului însuși decât de agenții externi. Meritul lui Virchow a fost că, de-a lungul mai multor decenii de muncă în municipalitatea din Berlin și legislațiile naționale, a realizat îmbunătățiri atât de serioase în domeniul igienei precum purificarea apei potabile și crearea unui sistem eficient de dezinfecție a apelor uzate. Un alt om de știință, Pettenkofer, a făcut multe în acest domeniu. El și Virchow pot fi considerați fondatorii igienei sociale moderne (studiul prevenirii bolilor în societatea umană).
Astfel de măsuri de prevenire a răspândirii epidemilor, desigur, nu au fost mai puțin importante decât impactul direct asupra microbilor înșiși.
Desigur, preocuparea pentru curățenie, pe care o predica Hipocrate, și-a păstrat semnificația chiar și atunci când rolul microbilor a devenit clar pentru toată lumea. Sfaturile lui Hipocrate privind necesitatea unei alimentatii complete si variate au ramas in vigoare, iar importanta lor a devenit evidenta nu doar pentru mentinerea sanatatii in general, ci si ca metoda specifica de prevenire a anumitor boli. Ideea că malnutriția ar putea fi cauza bolii a fost considerată „de modă veche” – oamenii de știință erau obsedați de microbi – dar a fost susținută de dovezi destul de puternice.
În timpul Epocii Descoperirilor, oamenii au petrecut luni lungi la bordul navelor, mâncând doar acele alimente care puteau fi bine conservate, din moment ce utilizarea răcelii artificiale nu era încă cunoscută. Teribilul flagel al marinarilor a fost scorbutul. Medicul scoțian James Lind (1716-1794) a atras atenția asupra faptului că bolile se găsesc nu numai la bordul navelor, ci și în orașele și închisorile asediate - peste tot unde hrana este monotonă. Poate că boala este cauzată de absența oricărui produs în dietă? Lind a încercat să diversifice dieta marinarilor care sufereau de scorbut și a descoperit curând efectul curativ al citricelor. Marele navigator englez James Cook (1728–1779) a introdus citricele în dieta echipajului expedițiilor sale în Pacific în anii 70 ai secolului al XVIII-lea. Drept urmare, o singură persoană a murit de scorbut. În 1795, în timpul războiului cu Franța, marinarilor marinei britanice au început să li se dea suc de lămâie și nu s-a observat niciun caz de scorbut.
Cu toate acestea, astfel de realizări pur empirice, în lipsa justificărilor teoretice necesare, au fost introduse foarte lent. În secolul 19 descoperiri majore în domeniul nutriţiei legate de rolul proteinelor. S-a constatat că unele proteine, „complete”, prezente în alimentație, pot susține viața, altele, „inferioare”, precum gelatina, nu sunt capabile să facă acest lucru. Explicația a venit doar atunci când natura moleculei proteice a fost mai bine cunoscută. În 1820, după ce a tratat o moleculă complexă de gelatină cu acid, din aceasta a fost izolată o moleculă simplă, numită glicină. Glicina aparține clasei de aminoacizi. Inițial, s-a presupus că servește ca element de bază pentru proteine, la fel cum un simplu zahăr, glucoza, este un element de construcție din care este construit amidonul. Cu toate acestea, să sfârşitul XIX-leaîn. această teorie s-a dovedit a fi insuportabilă. Alte molecule simple au fost obținute dintr-o mare varietate de proteine ​​- toate, care diferă doar în detalii, aparțineau clasei de aminoacizi. Molecula de proteină s-a dovedit a fi construită nu dintr-unul, ci dintr-un număr de aminoacizi. Până în 1900, erau cunoscute zeci de blocuri de construcție diferite de aminoacizi. Acum nu mai părea incredibil că proteinele diferă în raportul de aminoacizi pe care îi conțin. Primul om de știință care a demonstrat că o anumită proteină poate să nu aibă unul sau mai mulți aminoacizi care joacă un rol esențial în viața unui organism a fost biochimistul englez Frederick Gowland Hopkins (1861–1947). În 1903, a descoperit un nou aminoacid - triptofanul - și a dezvoltat metode pentru detectarea acestuia. Zein, o proteină izolată din porumb, a fost negativă și, prin urmare, nu conținea triptofan. S-a dovedit a fi o proteină inferioară, deoarece, fiind singura proteină din dietă, nu asigura activitatea vitală a organismului. Dar chiar și un mic adaos de triptofan a făcut posibilă prelungirea vieții animalelor de experiment.
Experimentele ulterioare, efectuate în primul deceniu al secolului al XX-lea, au arătat clar că anumiți aminoacizi sunt sintetizați în organismul mamifer din substanțe care se găsesc în mod normal în țesuturi. Cu toate acestea, unii dintre aminoacizi trebuie să fie furnizați cu alimente. Absența unuia sau mai multor dintre acești aminoacizi „esențiali” face ca proteina să devină defectă, ducând la îmbolnăvire și uneori la moarte. Astfel, a fost introdus conceptul de factori nutriționali suplimentari - compuși care nu pot fi sintetizați în organismul animalelor și al omului și trebuie incluși în alimente pentru a asigura o viață normală.
Strict vorbind, aminoacizii nu reprezintă o problemă medicală serioasă pentru nutriționiști. Lipsa de aminoacizi apare de obicei numai cu alimentația artificială și monotonă. Alimentele naturale, chiar dacă nu sunt foarte bogate, asigură organismului o varietate suficientă de aminoacizi.
Deoarece o boală precum scorbutul este vindecată cu sucul de lămâie, este rezonabil să presupunem că sucul de lămâie furnizează organismului un factor nutrițional lipsă. Este puțin probabil să fie un aminoacid. Într-adevăr, toți biologii cunoscuți ai secolului al XIX-lea. ingredientele sucului de lămâie, luate împreună sau separat, nu puteau vindeca scorbutul. Acest factor alimentar trebuia să fie o substanță necesară doar în cantități foarte mici și diferită chimic de componentele obișnuite ale alimentelor.
Găsirea substanței misterioase nu a fost atât de dificilă. După dezvoltarea doctrinei aminoacizilor esențiali pentru viață, au fost identificați factori nutriționali mai subtili de care organismul are nevoie doar în urme, dar acest lucru nu s-a întâmplat în procesul de studiere a scorbutului.

vitamine

În 1886, medicul olandez Christian Eijkman (1858–1930) a fost trimis în Java pentru a lupta cu beriberi. Au existat motive să credem că această boală apare ca urmare a malnutriției. Marinarii japonezi au suferit foarte mult de beriberi și au încetat să se îmbolnăvească abia atunci când, în anii 80 ai secolului al XIX-lea, au fost introduse în alimentația lor laptele și carnea, care consta aproape exclusiv din orez și pește. Aikman, însă, fiind captivat de teoria germenilor a lui Pasteur, era convins că beriberi este o boală bacteriană. A adus pui cu el, sperând să-i infecteze cu germeni. Dar toate încercările lui au fost fără succes. Adevărat, în 1896, puii s-au îmbolnăvit brusc de o boală asemănătoare beriberi-ului. Aflând circumstanțele bolii, omul de știință a constatat că chiar înainte de izbucnirea bolii, puii erau hrăniți cu orez lustruit din depozitul de alimente din spital. Când au fost transferați la hrana veche, a început recuperarea. Treptat, Aikman s-a convins că această boală poate fi cauzată și vindecată printr-o simplă schimbare a dietei.
La început, omul de știință nu a apreciat adevărata semnificație a datelor obținute. El a sugerat că boabele de orez conțin un fel de toxină, care este neutralizată de ceva conținut în coaja boabelor și, din moment ce coaja este îndepărtată atunci când orezul este curățat, toxinele neneutralizate rămân în orezul lustruit. Dar de ce să creăm o ipoteză despre prezența a două substanțe necunoscute, o toxină și o antitoxină, când este mult mai ușor să presupunem că există un fel de factor nutrițional necesar în cantități neglijabile? Această părere a fost împărtășită de Hopkins și biochimistul american Casimir Funk (născut în 1884). Ei au sugerat că nu numai beriberi-ul, ci și boli precum scorbutul, pelagra și rahitismul se explică prin absența celor mai mici cantități de anumite substanțe din alimente.
Încă sub impresia că aceste substanțe aparțin clasei aminelor, Funk și-a propus în 1912 să le numească vitamine (aminele vieții). Numele a prins rădăcini și s-a păstrat până în zilele noastre, deși de atunci a devenit clar că nu au nicio legătură cu aminele.
Ipoteza vitaminei Hopkins - Funk a fost pe deplin formulată, iar prima treime a secolului XX. a arătat că diferite boli pot fi vindecate prin numirea unei diete și a unei diete rezonabile. De exemplu, medicul american Joseph Goldberger (1874–1929) a descoperit (1915) că boala pelagra comună în statele sudice ale Statelor Unite nu era deloc de origine microbiană. De fapt, a fost cauzată de absența unor vitamine și a dispărut imediat ce laptele a fost adăugat în alimentația pacienților. Inițial, vitaminele se știau doar că sunt capabile să prevină și să trateze anumite boli. În 1913, biochimistul american Elmer Vernon McCollum (născut în 1879) a sugerat ca vitaminele să fie numite litere ale alfabetului; asa au aparut vitaminele A, B, C si D, iar apoi li s-au adaugat vitaminele E si K. S-a dovedit ca alimentele care contin vitamina B contine de fapt mai mult de un factor care poate afecta mai mult de un complex de simptome. Biologii au început să vorbească despre vitaminele B1, B2 etc.
S-a dovedit că lipsa vitaminei B1 a cauzat beriberi, iar lipsa vitaminei B2 a cauzat pelagra. Lipsa vitaminei C a dus la scorbut (prezența unor cantități mici de vitamina C în sucul de citrice explică efectul lor de vindecare, care i-a permis lui Lind să vindece scorbut), lipsa vitaminei D la rahitism. Lipsa vitaminei A a afectat vederea și a cauzat orbirea nocturnă. Deficitul de vitamina B12 a cauzat anemie malignă. Acestea sunt principalele boli cauzate de deficitul de vitamine. Odată cu acumularea de cunoștințe despre vitamine, toate aceste boli au încetat să mai fie o problemă medicală serioasă. Începând cu anii 30 ai secolului XX, vitaminele în forma lor pură au început să fie izolate și sintetizate.



Morfologia bacteriilor, structura unei celule procariote.

În celulele procariote nu există o limită clară între nucleu și citoplasmă, nu există membrană nucleară. ADN-ul din aceste celule nu formează structuri similare cu cromozomii eucarioți. Prin urmare, procariotele nu suferă procesele de mitoză și meioză. Majoritatea procariotelor nu formează organele intracelulare legate de membrană. În plus, celulele procariote nu au mitocondrii și cloroplaste.

bacterii, de regulă, sunt organisme unicelulare, celula lor are o formă destul de simplă, este o minge sau un cilindru, uneori curbat. Bacteriile se reproduc în principal prin divizarea în două celule echivalente.

bacterii sferice numit cociși poate fi sferic, elipsoidal, în formă de fasole și lanceolate.

După diviziunea celulelor, după diviziune, cocii sunt împărțiți în mai multe forme. Dacă, după diviziunea celulară, celulele diverg și sunt localizate una câte una, atunci se numesc astfel de forme monococi. Uneori, cocii, atunci când se împart, formează ciorchini care seamănă cu un ciorchine de struguri. Forme similare sunt stafilococ. Se numesc cocii care rămân în același plan după împărțirea în perechi legate diplocociși generatoare de diferite lungimi de lanț - streptococi. Combinațiile de patru coci care apar după diviziunea celulară în două planuri reciproc perpendiculare sunt tetracoci. Unii coci se împart în trei planuri reciproc perpendiculare, ceea ce duce la formarea unor grupuri deosebite de formă cubică numite sardine.

Majoritatea bacteriilor au cilindric, sau în formă de tijă, formă. Bacteriile în formă de baston care formează spori se numesc bacili, și nu formând dispute - bacterii.

Bacteriile în formă de tijă diferă în formă, dimensiune în lungime și diametru, forma capetelor celulei, precum și în aranjare reciprocă. Pot fi cilindrice cu capete drepte sau ovale cu capete rotunjite sau ascuțite. Bacteriile sunt, de asemenea, ușor curbate, se găsesc forme filamentoase și ramificate (de exemplu, micobacterii și actinomicete).

În funcție de aranjarea reciprocă a celulelor individuale după divizare, bacteriile în formă de baston se împart în bastonașe propriu-zise (aranjare unică a celulelor), diplobacterii sau diplobacili (aranjament pereche de celule), streptobacterie sau streptobacili (formă lanțuri de diferite lungimi). Adesea există bacterii întortocheate sau spiralate. Acest grup include spirilla (din lat. spira - curl), având forma unor bastoane lungi curbate (de la 4 până la 6 spire) și vibrios (lat. vibrio - I bend), care sunt doar 1/4 dintr-o spirală, asemănător cu o virgulă.

Sunt cunoscute forme filamentoase de bacterii care trăiesc în corpurile de apă. Pe lângă cele enumerate, există bacterii multicelulare care poartă excrescențe etice pe suprafața celulei protoplasmatice - prostecs, bacterii triunghiulare și în formă de stea, precum și bacterii în formă de vierme care au forma unui inel închis și deschis.

Celulele bacteriene sunt foarte mici. Ele sunt măsurate în micrometri, în timp ce detaliile fine ale structurii sunt măsurate în nanometri. Cocii au de obicei un diametru de aproximativ 0,5-1,5 microni. Lățimea formelor de bacterii în formă de tijă (cilindrice) variază în cele mai multe cazuri de la 0,5 la 1 microni, iar lungimea este de câțiva micrometri (2-10). Bețișoarele mici au o lățime de 0,2-0,4 și o lungime de 0,7-1,5 microni. Printre bacterii se pot găsi și adevărați giganți, a căror lungime ajunge la zeci și chiar sute de micrometri. Formele și dimensiunile bacteriilor variază semnificativ în funcție de vârsta culturii, compoziția mediului și proprietățile osmotice ale acestuia, temperatură și alți factori.

Dintre cele trei forme principale de bacterii, cocii sunt cei mai stabili ca mărime, bacteriile în formă de tijă sunt mai variabile, iar lungimea celulelor se modifică în mod deosebit semnificativ.

O celulă bacteriană plasată pe suprafața unui mediu nutritiv solid crește și se divide, formând o colonie de bacterii descendențe. După câteva ore de creștere, colonia este deja formată dintr-un număr atât de mare de celule încât poate fi văzută cu ochiul liber. Coloniile pot avea o consistență slim sau pastosă, în unele cazuri sunt pigmentate. Uneori, aspectul coloniilor este atât de caracteristic încât face posibilă identificarea microorganismelor fără prea multe dificultăți.

Fundamentele fiziologiei bacteriene.

De compoziție chimică microorganismele diferă puțin de alte celule vii.

    Apa este de 75-85%, substanțele chimice sunt dizolvate în ea.

    Substanță uscată 15-25%, compusă din compuși organici și minerali

Nutriția bacteriilor. Intrarea nutrienților într-o celulă bacteriană se realizează în mai multe moduri și depinde de concentrația de substanțe, dimensiunea moleculelor, pH-ul mediului, permeabilitatea membranelor etc. După tipul de hrană microorganismele sunt împărțite în:

    autotrofe - sintetizează toate substanțele care conțin carbon din CO2;

    heterotrofe - materia organică este folosită ca sursă de carbon;

    saprofite - se hrănesc cu materie organică a organismelor moarte;

Bacteriile din respirație. Respirația sau oxidarea biologică se bazează pe reacții redox care au loc odată cu formarea unei molecule de ATP. În legătură cu oxigenul molecular, bacteriile pot fi împărțite în trei grupuri principale:

    aerobi obligați - pot crește numai în prezența oxigenului;

    anaerobii obligați - cresc într-un mediu fără oxigen, care este toxic pentru ei;

    anaerobi facultativi – pot crește atât cu oxigen, cât și fără acesta.

Creșterea și reproducerea bacteriilor. Majoritatea procariotelor se reproduc prin fisiune binară în jumătate, mai rar prin înmugurire și fragmentare. Bacteriile, de regulă, se caracterizează printr-o rată ridicată de reproducere. Timpul diviziunii celulare la diferite bacterii variază destul de mult: de la 20 de minute la Escherichia coli până la 14 ore la Mycobacterium tuberculosis. Pe medii nutritive dense, bacteriile formează grupuri de celule numite colonii.

enzime bacteriene. Enzimele joacă un rol important în metabolismul microorganismelor. Distinge:

    endoenzime - localizate în citoplasma celulelor;

    exoenzime – eliberate în mediu.

Enzimele agresiunii distrug țesuturile și celulele, provocând o distribuție largă a microbilor și a toxinelor acestora în țesutul infectat. Proprietățile biochimice ale bacteriilor sunt determinate de compoziția enzimelor:

    zaharolitic - descompunerea carbohidraților;

    proteolitic - descompunerea proteinelor,

    lipolitic - descompunerea grăsimilor,

și reprezintă o caracteristică importantă de diagnostic în identificarea microorganismelor.

Pentru multe microorganisme patogene, temperatura optimă este de 37°C și pH-ul 7,2-7,4.

Apă. Importanța apei pentru bacterii. Apa reprezintă aproximativ 80% din masa bacteriilor. Creșterea și dezvoltarea bacteriilor sunt în mod obligatoriu dependente de prezența apei, deoarece toate reacțiile chimice care apar în organismele vii sunt realizate într-un mediu acvatic. Pentru creșterea și dezvoltarea normală a microorganismelor este necesară prezența apei în mediu.

Pentru bacterii, conținutul de apă din substrat ar trebui să fie mai mare de 20%. Apa trebuie să fie într-o formă accesibilă: în fază lichidă în intervalul de temperatură de la 2 la 60 °C; acest interval este cunoscut sub denumirea de zonă biocinetică. Deși apa este foarte stabilă din punct de vedere chimic, produșii ei de ionizare - ionii H + și OH - au un efect foarte mare asupra proprietăților aproape tuturor componentelor celulare (proteine, acizi nucleici, lipide etc.) Astfel, activitatea catalitică a enzimelor este depinde în mare măsură de concentrația ionilor H+ și OH.

Fermentarea este principala sursă de energie pentru bacterii.

Fermentarea este un proces metabolic care produce ATP, iar donatorii și acceptorii de electroni sunt produse formate în timpul fermentației în sine.

Fermentarea este procesul de descompunere enzimatică a substanțelor organice, în principal carbohidraților, care se desfășoară fără utilizarea oxigenului. Servește ca sursă de energie pentru viața organismului și joacă un rol important în circulația substanțelor și în natură. Unele tipuri de fermentație cauzată de microorganisme (alcool, lactic, butiric, acetic) sunt utilizate în producerea alcoolului etilic, glicerină și a altor produse tehnice și alimentare.

Fermentația alcoolică(realizat de drojdie și unele tipuri de bacterii), timp în care piruvatul este descompus în etanol și dioxid de carbon. O moleculă de glucoză are ca rezultat două molecule de alcool (etanol) și două molecule de dioxid de carbon. Acest tip de fermentație este foarte important în producția de pâine, fabricarea berii, vinificație și distilare.

fermentarea acidului lactic, timp în care piruvatul este redus la acid lactic, bacteriile de acid lactic și alte organisme efectuează. Când laptele este fermentat, bacteriile lactice transformă lactoza în acid lactic, transformând laptele în produse lactate fermentate (iaurt, lapte caș, etc.); acidul lactic conferă acestor produse un gust acru.

Fermentația acidului lactic are loc și în mușchii animalelor atunci când necesarul de energie este mai mare decât cel oferit de respirație, iar sângele nu are timp să furnizeze oxigen.

Senzațiile de arsură ale mușchilor în timpul exercițiilor intense sunt corelate cu producția de acid lactic și cu trecerea la glicoliză anaerobă, deoarece oxigenul este transformat în dioxid de carbon prin glicoliză aerobă mai repede decât organismul reumple oxigenul; iar durerea în mușchi după exercițiu este cauzată de microtraumele fibrelor musculare. Corpul trece la această metodă mai puțin eficientă, dar mai rapidă, de producere a ATP atunci când oxigenul este deficitar. Ficatul scapă apoi de excesul de lactat, transformându-l înapoi într-un intermediar important de glicoliză, piruvat.

Fermentația acetică efectuat de multe bacterii. Oțetul (acidul acetic) este un rezultat direct al fermentației bacteriene. La murarea alimentelor, acidul acetic protejează alimentele de bacteriile care cauzează boli și putrezesc.

butiric fermentația duce la formarea acidului butiric; agenții săi cauzatori sunt unele bacterii anaerobe din genul Clostridium.

Reproducerea bacteriilor.

Unele bacterii nu au un proces sexual și se reproduc numai prin fisiune transversală binară de dimensiuni egale sau înmugurire. Pentru un grup de cianobacterii unicelulare, a fost descrisă diviziunea multiplă (o serie de diviziuni binare succesive rapide, care conduc la formarea a 4 până la 1024 de celule noi). Pentru a asigura plasticitatea genotipului necesar evoluției și adaptării la un mediu în schimbare, au alte mecanisme.

La divizarea, majoritatea bacteriilor gram-pozitive și cianobacteriilor filamentoase sintetizează un sept transversal de la periferie la centru cu participarea mezosomilor. Bacteriile Gram-negative se divid prin constricție: la locul diviziunii se găsește o curbură în creștere treptată a CPM și a peretelui celular spre interior. La înmugurire, se formează și crește un rinichi la unul dintre polii celulei mamă, celula mamă prezintă semne de îmbătrânire și de obicei nu poate produce mai mult de 4 celule fiice. Înmugurirea are loc în diferite grupuri de bacterii și, probabil, a apărut de mai multe ori în cursul evoluției.

La alte bacterii, pe lângă reproducere, se observă un proces sexual, dar în cea mai primitivă formă. Procesul sexual al bacteriilor diferă de procesul sexual al eucariotelor prin faptul că bacteriile nu formează gameți și nu are loc fuziunea celulară. Mecanismul recombinării la procariote. Totuși, evenimentul principal al procesului sexual, și anume schimbul de material genetic, are loc și în acest caz. Aceasta se numește recombinare genetică. O parte din ADN-ul (foarte rar tot ADN-ul) celulei donatoare este transferată în celula primitoare, al cărei ADN este diferit genetic de cel al donatorului. În acest caz, ADN-ul transferat înlocuiește o parte din ADN-ul destinatarului. Înlocuirea ADN-ului implică enzime care descompun și reunesc firele de ADN. Aceasta produce ADN care conține genele ambelor celule parentale. Un astfel de ADN se numește recombinant. Descendenții, sau recombinanții, prezintă o diversitate marcată în trăsăturile cauzate de schimbările genice. O astfel de varietate de personaje este foarte importantă pentru evoluție și reprezintă principalul avantaj al procesului sexual.

Există 3 moduri de a obține recombinante. Acestea sunt, în ordinea descoperirii lor, transformarea, conjugarea și transducția.

Originea bacteriilor.

Bacteriile, împreună cu arheile, au fost printre primele organisme vii de pe Pământ, apărând cu aproximativ 3,9-3,5 miliarde de ani în urmă. Relațiile evolutive dintre aceste grupuri nu au fost încă studiate pe deplin, existând cel puțin trei ipoteze principale: N. Pace sugerează că au un strămoș comun al protobacteriilor, Zavarzin consideră arhea ca fiind o ramură fără fund a evoluției eubacteriilor care a stăpânit extreme. habitate; în cele din urmă, conform celei de-a treia ipoteze, arheile sunt primele organisme vii din care au provenit bacteriile.

Eucariotele au apărut ca urmare a simbiogenezei din celulele bacteriene mult mai târziu: acum aproximativ 1,9-1,3 miliarde de ani. Evoluția bacteriilor este caracterizată de o părtinire fiziologică și biochimică pronunțată: cu o relativă sărăcie a formelor de viață și o structură primitivă, acestea au stăpânit aproape toate procesele biochimice cunoscute în prezent. Biosfera procariotă avea deja toate căile existente în prezent de transformare a substanței. Eucariotele, pătrunzând în ea, au schimbat doar aspectele cantitative ale funcționării lor, dar nu și pe cele calitative; în multe etape ale ciclurilor elementelor, bacteriile păstrează încă o poziție de monopol.

Una dintre cele mai vechi bacterii sunt cianobacteriile. În rocile formate în urmă cu 3,5 miliarde de ani s-au găsit produse ale activității lor vitale, stromatoliți, dovezi incontestabile ale existenței cianobacteriilor datând de acum 2,2-2,0 miliarde de ani. Datorită lor, oxigenul a început să se acumuleze în atmosferă, care în urmă cu 2 miliarde de ani a atins concentrații suficiente pentru a începe respirația aerobă. Formațiunilor caracteristice Metalogeniului obligatoriu aerob aparțin acestui timp.

Apariția oxigenului în atmosferă (catastrofa oxigenului) a dat o lovitură gravă bacteriilor anaerobe. Acestea fie se sting, fie merg în zonele anoxice conservate local. Diversitatea totală a speciilor de bacterii în acest moment este redusă.

Se presupune că, din lipsa unui proces sexual, evoluția bacteriilor urmează un mecanism complet diferit de cel al eucariotelor. Transferul constant de gene orizontal duce la ambiguități în tabloul relațiilor evolutive, evoluția se desfășoară extrem de lent (și, poate, odată cu apariția eucariotelor, s-a oprit cu totul), dar în condiții schimbătoare, are loc o redistribuire rapidă a genelor între celule cu o redistribuire neschimbată. fond genetic comun.

Sistematica bacteriilor.

Rolul bacteriilor în natură și în viața umană.

Bacteriile joacă un rol important pe Pământ. Ei participă activ la ciclul substanțelor din natură. Toți compușii organici și o parte semnificativă a celor anorganici suferă modificări semnificative cu ajutorul bacteriilor. Acest rol în natură este de importanță globală. Apărând pe Pământ înaintea tuturor organismelor (cu mai bine de 3,5 miliarde de ani), ei au creat învelișul viu al Pământului și continuă să proceseze în mod activ materia organică vie și moartă, implicând produsele lor metabolice în circulația substanțelor. Ciclul substanțelor din natură stă la baza existenței vieții pe Pământ.

Degradarea tuturor rămășițelor vegetale și animale și formarea humusului și a humusului sunt, de asemenea, produse în principal de bacterii. Bacteriile sunt un factor biotic puternic în natură.

Activitatea de formare a solului a bacteriilor este de mare importanță. Primul sol de pe planeta noastră a fost creat de bacterii. Cu toate acestea, în timpul nostru, starea și calitatea solului depind de funcționarea bacteriilor din sol. Deosebit de importante pentru fertilitatea solului sunt așa-numitele bacterii-simbionte nodulare fixatoare de azot ale plantelor leguminoase. Ei saturează solul cu compuși valoroși de azot.

Bacteriile purifică apele reziduale murdare descompunând materia organică și transformând-o în materie anorganică inofensivă. Această proprietate a bacteriilor este utilizată pe scară largă în funcționarea stațiilor de epurare a apelor uzate.

În multe cazuri, bacteriile pot fi dăunătoare oamenilor. Deci, bacteriile saprotrofe se strica Produse alimentare. Pentru a proteja produsele de deteriorare, acestea sunt supuse unui tratament special (fierbe, sterilizare, congelare, uscare, curățare chimică etc.). Dacă acest lucru nu se face, poate apărea otrăvire alimentară.

Printre bacterii, există multe specii cauzatoare de boli (patogene) care provoacă boli la oameni, animale sau plante. Febra tifoidă este cauzată de bacteria Salmonella și dizenteria de bacteria Shigella. Bacteriile patogene sunt transportate prin aer cu picăturile de salivă ale unei persoane bolnave atunci când strănută, tusește și chiar în timpul unei conversații normale (difterie, tuse convulsivă). Unele bacterii cauzatoare de boli sunt foarte rezistente la uscare si persista mult timp in praf (bacilul tuberculozei). Bacteriile din genul Clostridium trăiesc în praf și sol - agenții cauzatori ai gangrenei gazoase și a tetanosului. Unele boli bacteriene se transmit prin contactul fizic cu o persoană bolnavă (boli venerice, lepră). Adesea, bacteriile patogene sunt transmise oamenilor prin așa-numiții vectori. De exemplu, muștele, târându-se prin canalizare, adună mii de bacterii patogene pe labele lor și apoi le lasă pe alimentele consumate de oameni.

Pentru început, merită să înțelegeți ce este imunitatea și cum este legată de starea sângelui uman. Pentru a face acest lucru, vă recomandăm să citiți cu atenție articolul „CUM ÎȘI OMODĂ OAMENII SANGELE... ȚI OMORI SANGELE?” (despre legătura dintre sânge și imunitate, despre ce tac medicii):

În continuare, urmăriți acest videoclip, care deschide vălul secretelor asociate cu teoria infecțioasă a bolilor. Se vorbeste despre virusul Ebola si altele.Vei intelege ca pentru a nu te imbolnavi de boli infectioase este suficient sa stil de viata sanatos viaţă. Nu există niciun motiv să-ți fie frică de a lua o infecție de la cineva. Nici cele mai teribile viruși și bacterii nu trăiesc într-un corp sănătos și un suflet strălucitor.

Bacteriile sunt servitori date Omului de către natură pentru a ne curăța mediul intern de toxine.

Boala primară este o curățare naturală a corpului.

Pentru a curăța mediul intern, corpul nostru poate folosi microorganisme. El cam angajează microbi să curețe atunci când nu o poate face singur. Aproximativ o astfel de concluzie poate fi trasă din ipoteza profesorului A.V. Rusakova, despre care A.N. Chuprun a vorbit în 1991 în cartea sa „Ce este o dietă cu alimente crude și cum să devii un raw foodist (naturist)”.

Cauza principală a tuturor bolilor noastre este zgura corpului. S-a observat că, dacă în această stare o persoană prinde un fel de infecție, producția sa de interferon scade - apărările par să fie oprite intenționat, permițând dezvoltarea bolii. În timpul unei boli, corpul nostru oprește în mod deliberat sistemul imunitar, astfel încât bacteriile să poată distruge toate toxinele din organism. Și pur și simplu nu înțelegem scopul bacteriilor de pe Pământ. Bacteria nu este interesată de mușchii, inimă, ochi sau creier, ci doar de toxinele din țesuturile noastre. Cu cât acumulăm mai multe deșeuri și toxine în corpul nostru, cu atât atragem mai multe bacterii.

O alta fapt interesant este că bacteriile nu vor atinge niciodată ceea ce este încă în viață. Copacii giganți de sequoia trăiesc până la 2.000 de ani cu foarte puține bacterii în seva lor. În ciuda faptului că rădăcinile de sequoia au fost în pământ de literalmente mii de ani, bacteriile nu le ating. Cu toate acestea, de îndată ce copacul moare, bacteriile își încep imediat munca de a transforma copacul înapoi în pământ. Bacteriile știu ce trăiește și ce a murit și sunt interesate doar de materia moartă.

Poate o bacterie să provoace boli la oameni?
Da și nu.
Da, dacă corpul uman este plin de toxine.
Nu dacă corpul este curat în interior.
Prin urmare, cei care mănâncă în principal alimente fierte se îmbolnăvesc ușor. Dacă nu vrei să te îmbolnăvești, păstrează-ți intestinele curate.

Procesul de purificare de către bacterii la om poate fi reprezentat schematic după cum urmează.

Reziduurile extraterestre din moleculele alimentare gătite distorsionate care s-au acumulat în organism sunt un teren propice pentru unele microorganisme și, în plus, reprezintă o piedică semnificativă în funcționarea sistemului imunitar. Cu o slăbire suplimentară a imunității locale, de exemplu, în cazul răcirii sau cu o infecție virală masivă, se creează condiții favorabile într-un loc al corpului uman pentru reproducerea unora dintre microorganismele omniprezente.

Se formează un focar de inflamație, în care microbii procesează intens reziduurile străine acumulate în alte substanțe pe care corpul nostru le poate elimina deja singur, de exemplu, sub formă de secreții în timpul unui nas care curge, tuse, manifestări ale pielii etc. După finalizarea acestei lucrări, sistemul imunitar, într-un organism deja curățat, își restabilește activitatea și suprimă microflora care a expirat. Aceasta este reacția naturală primară de protecție și adaptare a unui organism normal la o stare poluată a mediului intern.

Această reacție de curățare se numește cuvântul „boală”, deoarece manifestările sale sunt neplăcute pentru o persoană și de obicei dureroase. Numele specifice pentru astfel de boli inflamatorii sunt date, după cum sa menționat deja, de numele locului în care s-a format focarul inflamației. Microorganismele de acolo pot fi, de asemenea, diferite, dar esența acestor procese este aceeași: mediul intern al corpului este curățat.

Aceste boli au multe simptome comune. De obicei, temperatura crește, apare durerea zonei inflamate a corpului, scade pofta de mâncare, apare slăbiciune, mai târziu pot apărea fenomene ale pielii sau alte procese excretorii - curge nasului, tuse .... Toate aceste simptome nu înseamnă înfrângerea organismului, ci, dimpotrivă, comportamentul său rațional înțelept, care îi asigură desăvârșirea victorioasă a purificării. Pentru organism, o astfel de procedură este, de asemenea, „nu miere”, dar alege răul mai mic. Este mai important pentru el să scape de poluare rapid și cu daune minime. Natura este înțeleaptă, își cunoaște bine treaba.

Când, de exemplu, se folosesc antibiotice sau alte medicamente în aceste boli primare de curățare inofensive, simptomele neplăcute scad, curgerea sau tusea încetează, temperatura scade și situația pare să se fi îmbunătățit. În exterior, se pare că a ajuta o persoană, ca și cum a restabili sănătatea, așa că până acum, în astfel de cazuri, acest lucru se face în mod tradițional. Dar aceasta este auto-amăgire, sau mai degrabă, o înțelegere eronată a situației. Acest lucru este dăunător, deoarece, ca urmare a unei astfel de intervenții în activitatea corpului, procesul de purificare se oprește sau devine o formă cronică prelungită. Dar sarcina principală - de a returna puritatea naturală a mediului intern - rămâne neîndeplinită.

Mai mult, fiecare astfel de „tratament” atenuează sensibilitatea organismului la poluare și îl privează de reacțiile sale primare de curățare. Un astfel de organism se află în condiții complet anormale, este sortit să existe la un nivel ridicat de poluare internă, iar acest lucru îi distorsionează grav procesele de viață și duce în continuare la tulburări mai severe, la apariția unor boli secundare și terțiare.

La astfel de oameni „vindecați” se dezvoltă treptat procese patologice, care, datorită diferențelor de proprietăți ereditare și dobândite, se manifestă sub forma unei varietăți de boli: alergii, diabet, hipertensiune arterială, insuficiență cardiacă etc., iar în unele „ fără un motiv aparent” atac de cord sau accident vascular cerebral neașteptat. Există o părere că cancerul apare și din cauza multor tulburări din organism, cauzate de o mare poluare a mediului intern.

Capacitatea organismului de a menține un mediu intern curat poate servi drept unul dintre indicatorii generalizați ai sănătății umane. Când medicina va fi capabilă să măsoare în mod fiabil „zgura” corpului și sensibilitatea acestuia la diferite tipuri de poluare, de exemplu. capacitatea de autopurificare, atunci se va putea aborda măsurarea directă a parametrului pe care academicianul N.M. Amosov a numit „cantitatea de sănătate”. Apoi, va fi posibil să se evalueze în mod obiectiv rezultatele impactului asupra organismului diferitelor medicamente și să se decidă în mod rezonabil cu privire la oportunitatea utilizării lor.

Din păcate, medicilor care folosesc medicamente nu le pasă întotdeauna de consecințele pe termen lung. Este mai important pentru ei să obțină o reducere momentană a simptomelor neplăcute, să obțină un „efect de tratament”. Poziția medicilor poate fi înțeleasă: ei au de-a face de obicei cu pacienți al căror organism este atât de deteriorat de utilizarea repetată a medicamentelor și atât de puternic poluat încât reacțiile naturale de curățare au loc într-o formă distorsionată, severă. Medicii sunt obligați, reasigurați, să folosească din nou medicamentele, în ciuda faptului că în majoritatea cazurilor un astfel de tratament denaturează și mai mult reacțiile naturale de apărare ale organismului, îi reduce reactivitatea și reduce „cantitatea de sănătate”.

IMPORTANT! CUM AFECTEAZĂ FĂINA IMUNITATEA? DE CE ESTE PÂINEA DĂUNATĂ!

Un alt videoclip util CUM SE RESTABILEAZĂ MICROFLORA INTESTINALĂ ȘI IMUNĂ:

INFORMAȚII IMPORTANTE!ALGORITM DE BAZĂ ȘI METODE DE TRATAMENT AL ORICE BOLI:

Pentru a înțelege mai bine cauzele și mecanismele apariției bolilor, asigurați-vă că studiați articolele:

* OXIDAREA SÂNGELULUI CONDUCE LA BOLI A ORGANISMULUI! DE CE ACIDIFICAREA SÂNGELOR ESTE O AMENINȚARE PENTRU SĂNĂTATE.ECHILIBRUL ACIDO-ECHILIBRUL CORPULUI (echilibrul acido-bazic) - BAZEA FIZICĂ A SĂNĂTĂȚII UMANE!

* ATENȚIE! REZULTATELE CELE MAI MARI STUDII DE NUTRIȚIE PE TERMEN LUNG DOVEDEAȘTE O LEGĂTURĂ DIRECTĂ ÎNTRE BOLI MORTALE ȘI CONSUMUL DE „ALIMENTE” DE ORIGINE ANIMALE (orice carne și produse lactate)!

* CUM APAR BOLILE CRONICE. CÂT DE DIFERITE ORGANISME DIN ORGANISM SUNT INTERRELATE (ce influențează ce). Cum să găsești cauza bolilor tale. Compilare video A.T. Ogulov:

* NUTRIȚIA FĂRĂ MUSCHI - CALEA SĂNĂTATEI ȘI LONGEVITATE!

ARTICOL IMPORTANT! NU LĂSAȚI LIMFUL SĂ RĂmânE! Lemnul dulce este cel mai bun limfostimulator, o plantă creată pentru a curăța și a reînnoi sistemul limfatic!

VINDECAREA RĂCELILOR ȘI A GRIPULUI PRIN METODE NATURALE EFICIENTE! ȘI PREVENȚIE, CUM SĂ RĂMIȚI SĂNĂTOS!

Bacteriile sunt cel mai vechi grup de organisme care există în prezent pe Pământ. Primele bacterii au apărut probabil cu mai bine de 3,5 miliarde de ani în urmă și timp de aproape un miliard de ani au fost singurele creaturi vii de pe planeta noastră. Deoarece aceștia au fost primii reprezentanți ai vieții sălbatice, corpul lor avea o structură primitivă.

În timp, structura lor a devenit mai complexă, dar și astăzi bacteriile sunt considerate cele mai primitive organisme unicelulare. Interesant este că unele bacterii păstrează încă trăsăturile primitive ale strămoșilor lor antici. Acest lucru se observă la bacteriile care trăiesc în izvoarele fierbinți cu sulf și în nămolurile anoxice de la fundul rezervoarelor.

Majoritatea bacteriilor sunt incolore. Doar câteva sunt colorate în violet sau verde. Dar coloniile multor bacterii au o culoare strălucitoare, care se datorează eliberării unei substanțe colorate în mediu sau pigmentării celulelor.

Descoperitorul lumii bacteriilor a fost Anthony Leeuwenhoek, un naturalist olandez al secolului al XVII-lea, care a creat pentru prima dată un microscop perfect cu lupă care mărește obiectele de 160-270 de ori.

Bacteriile sunt clasificate ca procariote și sunt separate într-un regn separat - Bacteriile.

forma corpului

Bacteriile sunt organisme numeroase și diverse. Ele diferă ca formă.

denumirea bacterieiForma bacteriilorImaginea bacteriilor
coci sferic
Bacilîn formă de tijă
Vibrio virgulă curbată
SpirillumSpirală
streptocociLanț de coci
stafilocociCiorchini de coci
diplococi Două bacterii rotunde închise într-o capsulă slimy

Modalitati de transport

Printre bacterii există forme mobile și imobile. Cele mobile se deplasează prin contracții ondulate sau cu ajutorul flagelilor (fire elicoidale răsucite), care constau dintr-o proteină specială flagelină. Pot exista unul sau mai mulți flageli. Ele sunt localizate în unele bacterii la un capăt al celulei, în altele - pe două sau pe toată suprafața.

Dar mișcarea este, de asemenea, inerentă multor alte bacterii care nu au flageli. Deci, bacteriile acoperite cu mucus la exterior sunt capabile să alunece.

Unele bacterii din apă și sol fără flageli au vacuole de gaz în citoplasmă. Într-o celulă pot exista 40-60 de vacuole. Fiecare dintre ele este umplut cu gaz (probabil azot). Prin reglarea cantității de gaz din vacuole, bacteriile acvatice se pot scufunda în coloana de apă sau se pot ridica la suprafața acesteia, în timp ce bacteriile din sol se pot deplasa în capilarele solului.

Habitat

Datorită simplității organizării și lipsei de pretenții, bacteriile sunt larg răspândite în natură. Bacteriile se găsesc peste tot: într-o picătură chiar și din cea mai pură apă de izvor, în grăunte de sol, în aer, pe stânci, în zăpadă polară, nisipuri deșertice, pe fundul oceanului, în ulei extras din adâncimi mari și chiar în fierbinte. apă de izvor cu o temperatură de aproximativ 80ºС. Ei trăiesc pe plante, fructe, la diferite animale și la oameni în intestine, gură, membre și pe suprafața corpului.

Bacteriile sunt cele mai mici și mai numeroase viețuitoare. Datorită dimensiunilor mici, pătrund cu ușurință în orice fisuri, crăpături, pori. Foarte rezistent și adaptabil conditii diferite existenţă. Tolerează uscarea, frigul extrem, încălzirea până la 90ºС, fără a-și pierde viabilitatea.

Practic nu există niciun loc pe Pământ unde bacteriile să nu fie găsite, ci în cantități diferite. Condițiile de viață ale bacteriilor sunt variate. Unii dintre ei au nevoie de oxigen din aer, alții nu au nevoie de el și sunt capabili să trăiască într-un mediu fără oxigen.

În aer: bacteriile se ridică în atmosfera superioară până la 30 km. și altele.

Mai ales multe dintre ele în sol. Un gram de sol poate conține sute de milioane de bacterii.

În apă: în straturile de apă de suprafață ale rezervoarelor deschise. Bacteriile acvatice benefice mineralizează reziduurile organice.

În organismele vii: bacteriile patogene pătrund în organism din mediul extern, dar numai în condiții favorabile provoacă boli. Simbiotice trăiesc în organele digestive, ajutând la descompunerea și asimilarea alimentelor, sintetizarea vitaminelor.

Structura externă

Celula bacteriană este îmbrăcată într-o înveliș special dens - peretele celular, care îndeplinește funcții de protecție și de susținere și, de asemenea, conferă bacteriei o formă permanentă, caracteristică. Peretele celular al unei bacterii seamănă cu învelișul unei celule vegetale. Este permeabil: prin ea, nutrienții trec liber în celulă, iar produsele metabolice ies în mediu. Bacteriile dezvoltă adesea un strat protector suplimentar de mucus, o capsulă, peste peretele celular. Grosimea capsulei poate fi de multe ori mai mare decât diametrul celulei în sine, dar poate fi foarte mică. Capsula nu este o parte obligatorie a celulei, se formează în funcție de condițiile în care intră bacteriile. Împiedică bacteriile să nu se usuce.

Pe suprafața unor bacterii există flageli lungi (unul, doi sau mai mulți) sau vilozități scurte și subțiri. Lungimea flagelului poate fi de multe ori mai mare decât dimensiunea corpului bacteriei. Bacteriile se mișcă cu ajutorul flagelilor și vilozităților.

Structura interna

În interiorul celulei bacteriene se află o citoplasmă densă imobilă. Are o structură stratificată, nu există vacuole, astfel încât diferite proteine ​​(enzime) și nutrienți de rezervă se află în însăși substanța citoplasmei. Celulele bacteriene nu au nucleu. În partea centrală a celulelor lor, este concentrată o substanță care poartă informații ereditare. Bacterii, - acid nucleic - ADN. Dar această substanță nu este încadrată în nucleu.

Organizarea internă a unei celule bacteriene este complexă și are propriile sale caracteristici specifice. Citoplasma este separată de peretele celular prin membrana citoplasmatică. În citoplasmă, se disting substanța principală, sau matricea, ribozomii și un număr mic de structuri membranare care îndeplinesc o varietate de funcții (analogi ai mitocondriilor, reticulului endoplasmatic, aparatului Golgi). Citoplasma celulelor bacteriene conține adesea granule diverse forme si dimensiuni. Granulele pot fi compuse din compuși care servesc ca sursă de energie și carbon. Picături de grăsime se găsesc și în celula bacteriană.

În partea centrală a celulei, substanța nucleară, ADN, este localizată, neseparată de citoplasmă printr-o membrană. Acesta este un analog al nucleului - nucleoidul. Nucleoidul nu are membrană, nucleol și un set de cromozomi.

Metode de nutriție

Bacteriile au moduri diferite de hrănire. Printre aceștia se numără autotrofe și heterotrofe. Autotrofele sunt organisme care pot forma independent substanțe organice pentru nutriția lor.

Plantele au nevoie de azot, dar ele însele nu pot absorbi azotul din aer. Unele bacterii combină moleculele de azot din aer cu alte molecule, rezultând substanțe disponibile plantelor.

Aceste bacterii se instalează în celulele rădăcinilor tinere, ceea ce duce la formarea unor îngroșări pe rădăcini, numite noduli. Astfel de noduli se formează pe rădăcinile plantelor din familia leguminoaselor și ale altor plante.

Rădăcinile furnizează bacteriilor carbohidrați, iar bacteriile dau rădăcinilor substanțe care conțin azot care pot fi absorbite de plantă. Relația lor este reciproc avantajoasă.

Rădăcinile plantelor secretă multe substanțe organice (zaharuri, aminoacizi și altele) cu care bacteriile se hrănesc. Prin urmare, în special multe bacterii se instalează în stratul de sol din jurul rădăcinilor. Aceste bacterii transformă reziduurile de plante moarte în substanțe disponibile plantei. Acest strat de sol se numește rizosferă.

Există mai multe ipoteze despre pătrunderea bacteriilor nodulare în țesuturile radiculare:

  • prin afectarea țesutului epidermic și cortical;
  • prin firele de păr din rădăcină;
  • numai prin membrana celulară tânără;
  • datorită bacteriilor însoțitoare care produc enzime pectinolitice;
  • datorită stimulării sintezei acidului B-indoleacetic din triptofan, care este întotdeauna prezent în secrețiile rădăcinilor plantelor.

Procesul de introducere a bacteriilor nodulare în țesutul radicular constă în două faze:

  • infecția firelor de păr din rădăcină;
  • procesul de formare a nodulilor.

În cele mai multe cazuri, celula invadatoare se înmulțește activ, formează așa-numitele fire de infecție și deja sub forma unor astfel de fire se deplasează în țesuturile plantei. Bacteriile nodulare care au apărut din firul de infecție continuă să se înmulțească în țesutul gazdă.

Umplute cu celule care se înmulțesc rapid de bacterii nodulare, celulele plantelor încep să se dividă intens. Legătura unui nodul tânăr cu rădăcina unei plante leguminoase se realizează datorită fasciculelor vascular-fibroase. În perioada de funcționare, nodulii sunt de obicei denși. Până în momentul manifestării activității optime, nodulii capătă o culoare roz (datorită pigmentului de legoglobină). Numai acele bacterii care conțin legoglobină sunt capabile să fixeze azotul.

Bacteriile nodulare creează zeci și sute de kilograme de îngrășăminte cu azot pe hectar de sol.

Metabolism

Bacteriile diferă unele de altele prin metabolism. Pentru unii, merge cu participarea oxigenului, pentru alții - fără participarea acestuia.

Majoritatea bacteriilor se hrănesc cu substanțe organice gata preparate. Doar câteva dintre ele (albastru-verde, sau cianobacteriile) sunt capabile să creeze substanțe organice din cele anorganice. Ele au jucat un rol important în acumularea de oxigen în atmosfera Pământului.

Bacteriile absorb substanțele din exterior, le rup moleculele, își adună învelișul din aceste părți și le reînnoiesc conținutul (așa cresc) și aruncă moleculele inutile. Învelișul și membrana bacteriei îi permit să absoarbă numai substanțele potrivite.

Dacă învelișul și membrana bacteriei ar fi complet impermeabile, nicio substanță nu ar intra în celulă. Dacă ar fi permeabile la toate substanțele, conținutul celulei s-ar amesteca cu mediul - soluția în care trăiește bacteria. Pentru supraviețuirea bacteriilor este nevoie de o înveliș care să permită trecerea substanțelor necesare, dar nu și a celor care nu sunt necesare.

Bacteria absoarbe nutrienții care se află în apropierea ei. Ce se întâmplă mai departe? Dacă se poate mișca independent (prin mișcarea flagelului sau împingând mucusul înapoi), atunci se mișcă până când găsește substanțele necesare.

Dacă nu se poate mișca, atunci așteaptă până când difuzia (capacitatea moleculelor unei substanțe de a pătrunde în grosimea moleculelor unei alte substanțe) aduce moleculele necesare la ea.

Bacteriile, împreună cu alte grupuri de microorganisme, efectuează o muncă chimică uriașă. Prin transformarea diverșilor compuși, aceștia primesc energia și nutrienții necesari activității lor vitale. Procesele metabolice, modalitățile de obținere a energiei și nevoia de materiale pentru a construi substanțele organismului lor în bacterii sunt diverse.

Alte bacterii satisfac toate nevoile de carbon necesare sintezei substantelor organice ale organismului in detrimentul compusilor anorganici. Se numesc autotrofi. Bacteriile autotrofe sunt capabile să sintetizeze substanțe organice din cele anorganice. Printre acestea se disting:

Chemosinteza

Utilizarea energiei radiante este cea mai importantă, dar nu singura modalitate de a crea materie organică din dioxid de carbon și apă. Sunt cunoscute bacterii care nu folosesc lumina soarelui, ci energia ca sursă de energie pentru o astfel de sinteză. legături chimice care apar în celulele organismelor în timpul oxidării anumitor compuși anorganici - hidrogen sulfurat, sulf, amoniac, hidrogen, acid azotic, compuși feroși ai fierului și manganului. Ei folosesc materia organică formată folosind această energie chimică pentru a construi celulele corpului lor. Prin urmare, acest proces se numește chimiosinteză.

Cel mai important grup de microorganisme chimisintetice sunt bacteriile nitrificatoare. Aceste bacterii trăiesc în sol și efectuează oxidarea amoniacului, format în timpul degradarii reziduurilor organice, la acid azotic. Acesta din urmă, reacționează cu compușii minerali ai solului, se transformă în săruri de acid azotic. Acest proces are loc în două etape.

Bacteriile de fier transformă fierul feros în oxid. Hidroxidul de fier format se depune și formează așa-numitul minereu de fier de mlaștină.

Unele microorganisme există datorită oxidării hidrogenului molecular, oferind astfel un mod autotrof de nutriție.

O trăsătură caracteristică a bacteriilor cu hidrogen este capacitatea de a trece la un stil de viață heterotrof atunci când sunt furnizate cu compuși organici și în absența hidrogenului.

Astfel, chimioautotrofele sunt autotrofe tipice, deoarece sintetizează în mod independent compușii organici necesari din substanțe anorganice și nu îi iau gata preparati din alte organisme, cum ar fi heterotrofele. Bacteriile chimioautotrofe diferă de plantele fototrofe prin independența lor completă față de lumină ca sursă de energie.

fotosinteza bacteriană

Unele bacterii cu sulf care conțin pigment (violet, verde), care conțin pigmenți specifici - bacterioclorofilele, sunt capabile să absoarbă energia solară, cu ajutorul căreia hidrogenul sulfurat este împărțit în organismele lor și dă atomi de hidrogen pentru a restabili compușii corespunzători. Acest proces are multe în comun cu fotosinteza și diferă doar prin aceea că, la bacteriile violet și verzi, hidrogenul sulfurat (ocazional acizi carboxilici) este un donor de hidrogen, iar la plantele verzi este apa. În acelea și altele, scindarea și transferul hidrogenului se realizează datorită energiei razelor solare absorbite.

O astfel de fotosinteză bacteriană, care are loc fără eliberarea de oxigen, se numește fotoreducere. Fotoreducerea dioxidului de carbon este asociată cu transferul de hidrogen nu din apă, ci din hidrogen sulfurat:

6CO 2 + 12H 2 S + hv → C6H 12 O 6 + 12S \u003d 6H 2 O

Semnificația biologică a chimiosintezei și fotosintezei bacteriene la scară planetară este relativ mică. Doar bacteriile chemosintetice joacă un rol semnificativ în ciclul sulfului din natură. Absorbit de plantele verzi sub formă de săruri ale acidului sulfuric, sulful este restabilit și devine parte a moleculelor proteice. În plus, în timpul distrugerii reziduurilor de plante și animale moarte de către bacteriile putrefactive, sulful este eliberat sub formă de hidrogen sulfurat, care este oxidat de bacteriile sulfuroase la sulf liber (sau acid sulfuric), care formează sulfiți disponibili pentru plante în sol. Bacteriile chimio- și fotoautotrofe sunt esențiale în ciclul azotului și sulfului.

sporulare

Sporii se formează în interiorul celulei bacteriene. În procesul de formare a sporilor, o celulă bacteriană suferă o serie de procese biochimice. Cantitatea de apă liberă din el scade, activitatea enzimatică scade. Acest lucru asigură rezistența sporilor la condițiile de mediu nefavorabile (temperatură ridicată, concentrație mare de sare, uscare etc.). Formarea sporilor este caracteristică doar unui grup mic de bacterii.

Sporii nu sunt o etapă esențială în ciclul de viață al bacteriilor. Sporularea începe doar cu lipsa nutrienților sau acumularea de produse metabolice. Bacteriile sub formă de spori pot rămâne latente mult timp. Sporii bacterieni rezistă la fierbere prelungită și la înghețare foarte lungă. Când apar condiții favorabile, disputa germinează și devine viabilă. Sporii bacterieni sunt adaptări pentru supraviețuirea în condiții nefavorabile.

reproducere

Bacteriile se reproduc prin împărțirea unei celule în două. După ce a atins o anumită dimensiune, bacteria se împarte în două bacterii identice. Apoi fiecare dintre ei începe să se hrănească, crește, se împarte și așa mai departe.

După alungirea celulei, se formează treptat un sept transversal, iar apoi celulele fiice diverg; în multe bacterii, în anumite condiții, celulele după diviziune rămân conectate în grupuri caracteristice. În acest caz, în funcție de direcția planului de diviziune și de numărul de diviziuni, apar diferite forme. Reproducerea prin înmugurire are loc în bacterii ca o excepție.

În condiții favorabile, diviziunea celulară în multe bacterii are loc la fiecare 20-30 de minute. Cu o reproducere atât de rapidă, descendenții unei bacterii în 5 zile sunt capabili să formeze o masă care poate umple toate mările și oceanele. Un calcul simplu arată că se pot forma 72 de generații (720.000.000.000.000.000.000 de celule) pe zi. Dacă se traduce în greutate - 4720 de tone. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă în natură, deoarece majoritatea bacteriilor mor rapid sub acțiunea lumina soarelui, în timpul uscării, lipsa hranei, încălzirea până la 65-100ºС, ca urmare a luptei dintre specii etc.

Bacteria (1), după ce a absorbit suficientă hrană, crește în dimensiune (2) și începe să se pregătească pentru reproducere (diviziunea celulară). ADN-ul său (într-o bacterie, molecula de ADN este închisă într-un inel) se dublează (bacteria produce o copie a acestei molecule). Ambele molecule de ADN (3.4) par a fi atașate de peretele bacterian și, atunci când sunt alungite, bacteriile diverg în lateral (5.6). Mai întâi, nucleotida se divide, apoi citoplasma.

După divergența a două molecule de ADN pe bacterii, apare o constricție, care împarte treptat corpul bacteriei în două părți, fiecare dintre acestea conținând o moleculă de ADN (7).

Se întâmplă (în bacilul de fân), două bacterii se lipesc împreună și se formează o punte între ele (1,2).

ADN-ul este transportat de la o bacterie la alta prin jumper (3). Odată ajunse într-o singură bacterie, moleculele de ADN se împletesc, se lipesc împreună în unele locuri (4), după care schimbă secțiuni (5).

Rolul bacteriilor în natură

Circulaţie

Bacteriile sunt cea mai importantă verigă în circulația generală a substanțelor din natură. Plantele creează substanțe organice complexe din dioxid de carbon, apă și săruri minerale din sol. Aceste substanțe revin în sol cu ​​ciuperci moarte, plante și cadavre de animale. Bacteriile se descompun substanțe complexe la cele simple, care sunt din nou folosite de plante.

Bacteriile distrug materia organică complexă a plantelor moarte și cadavrele animalelor, excrețiile organismelor vii și diverse deșeuri. Hranindu-se cu aceste substante organice, bacteriile saprofite le transforma in humus. Acestea sunt genul de ordonatori ai planetei noastre. Astfel, bacteriile sunt implicate activ în ciclul substanțelor din natură.

formarea solului

Deoarece bacteriile sunt distribuite aproape peste tot și se găsesc în număr mare, ele determină în mare măsură diferitele procese care au loc în natură. Toamna, frunzele copacilor și arbuștilor cad, lăstarii de iarbă de deasupra solului mor, ramurile bătrâne cad și din când în când trunchiurile copacilor bătrâni cad. Toate acestea se transformă treptat în humus. În 1 cm 3. Stratul de suprafață al solului forestier conține sute de milioane de bacterii saprofite ale solului din mai multe specii. Aceste bacterii transformă humusul în diferite minerale care pot fi absorbite din sol de rădăcinile plantelor.

Unele bacterii din sol sunt capabile să absoarbă azotul din aer, folosindu-l în procesele vieții. Aceste bacterii fixatoare de azot trăiesc pe cont propriu sau își au reședința în rădăcinile plantelor leguminoase. După ce au pătruns în rădăcinile leguminoaselor, aceste bacterii provoacă creșterea celulelor radiculare și formarea de noduli pe ele.

Aceste bacterii eliberează compuși de azot pe care îi folosesc plantele. Bacteriile obțin carbohidrați și săruri minerale din plante. Astfel, există o relație strânsă între planta leguminoasă și bacteriile nodulului rădăcină, care este utilă atât pentru unul cât și pentru celălalt organism. Acest fenomen se numește simbioză.

Datorită simbiozei lor cu bacteriile nodulare, leguminoasele îmbogățesc solul cu azot, ajutând la creșterea recoltelor.

Distribuție în natură

Microorganismele sunt omniprezente. Singurele excepții sunt craterele vulcanilor activi și zonele mici din epicentrele vulcanilor exploziți. bombe atomice. Nici temperaturile scăzute ale Antarcticii, nici jeturile de fierbere ale gheizerelor, nici soluțiile saturate de sare din bazinele de sare, nici insolația puternică a vârfurilor muntilor, nici radiațiile dure ale reactoarelor nucleare nu interferează cu existența și dezvoltarea microflorei. Toate ființele vii interacționează constant cu microorganismele, fiind adesea nu doar depozitele acestora, ci și distribuitori. Microorganismele sunt nativele planetei noastre, dezvoltând activ cele mai incredibile substraturi naturale.

Microflora solului

Numărul de bacterii din sol este extrem de mare - sute de milioane și miliarde de indivizi într-un gram. Sunt mult mai abundente în sol decât în ​​apă și aer. Numărul total de bacterii din sol variază. Numărul de bacterii depinde de tipul de sol, de starea acestora, de adâncimea straturilor.

Pe suprafața particulelor de sol, microorganismele sunt situate în microcolonii mici (20-100 de celule fiecare). Adesea se dezvoltă în grosimile cheagurilor de materie organică, pe rădăcinile plantelor vii și pe moarte, în capilare subțiri și în interiorul bulgări.

Microflora solului este foarte diversă. Aici se găsesc diferite grupe fiziologice de bacterii: bacterii putrefactive, nitrificante, fixatoare de azot, sulfuroase etc. printre ele se numără aerobe și anaerobe, forme de spori și non-spori. Microflora este unul dintre factorii de formare a solului.

Zona de dezvoltare a microorganismelor în sol este zona adiacentă rădăcinilor plantelor vii. Se numește rizosferă, iar totalitatea microorganismelor conținute în ea se numește microfloră rizosferă.

Microflora rezervoarelor

Apa este un mediu natural în care microorganismele cresc în număr mare. Majoritatea intră în apa din sol. Un factor care determină numărul de bacterii din apă, prezența nutrienților în aceasta. Cele mai curate sunt apele fântânilor și izvoarelor arteziene. Rezervoarele deschise și râurile sunt foarte bogate în bacterii. Cel mai mare număr de bacterii se găsește în straturile de suprafață ale apei, mai aproape de țărm. Odată cu creșterea distanței față de coastă și creșterea adâncimii, numărul bacteriilor scade.

Apa pură conține 100-200 de bacterii la 1 ml, în timp ce apa contaminată conține 100-300 de mii sau mai mult. Există multe bacterii în nămolul de jos, în special în stratul de suprafață, unde bacteriile formează o peliculă. Există o mulțime de bacterii cu sulf și fier în acest film, care oxidează hidrogenul sulfurat în acid sulfuric și, prin urmare, împiedică moartea peștilor. Există mai multe forme purtătoare de spori în nămol, în timp ce formele care nu poartă spori predomină în apă.

Din punct de vedere al compoziției speciilor, microflora apei este similară cu microflora solului, dar se găsesc și forme specifice. Distrugând diferite deșeuri care au căzut în apă, microorganismele realizează treptat așa-numita purificare biologică a apei.

Microflora aerului

Microflora aerului este mai puțin numeroasă decât microflora solului și a apei. Bacteriile se ridică în aer cu praf, pot rămâne acolo o vreme, apoi se așează la suprafața pământului și mor din lipsă de nutriție sau sub influența razelor ultraviolete. Numărul de microorganisme din aer depinde de arie geografică, teren, anotimp, poluare cu praf etc. fiecare fir de praf este un purtător de microorganisme. Cele mai multe bacterii în aer peste întreprinderile industriale. Aerul din mediul rural este mai curat. Cel mai curat aer este peste păduri, munți, spații înzăpezite. Straturile superioare ale aerului conțin mai puțini germeni. În microflora aerului există multe bacterii pigmentate și purtătoare de spori, care sunt mai rezistente decât altele la razele ultraviolete.

Microflora corpului uman

Corpul unei persoane, chiar și unul complet sănătos, este întotdeauna un purtător de microfloră. Când corpul uman intră în contact cu aerul și solul, o varietate de microorganisme, inclusiv agenți patogeni (bacili tetanici, gangrena gazoasă etc.), se instalează pe îmbrăcăminte și pe piele. Părțile expuse ale corpului uman sunt cel mai frecvent contaminate. E. coli, stafilococii se găsesc pe mâini. Există peste 100 de tipuri de microbi în cavitatea bucală. Gura, cu temperatura, umiditatea, reziduurile sale nutritive, este un mediu excelent pentru dezvoltarea microorganismelor.

Stomacul are o reacție acidă, astfel încât cea mai mare parte a microorganismelor din el mor. Pornind de la intestinul subțire, reacția devine alcalină, adică. favorabil microbilor. Microflora din intestinul gros este foarte diversă. Fiecare adult excretă zilnic aproximativ 18 miliarde de bacterii cu excremente, adică. mai mulți indivizi decât oameni de pe glob.

Organe interne care nu sunt conectate la mediul extern (creier, inimă, ficat, vezică etc.), sunt de obicei lipsite de microbi. Microbii intră în aceste organe numai în timpul bolii.

Bacteriile în ciclism

Microorganismele în general și bacteriile în special joacă un rol important în ciclurile importante din punct de vedere biologic ale materiei de pe Pământ, efectuând transformări chimice care sunt complet inaccesibile fie plantelor, fie animalelor. Diverse etape ale ciclului elementelor sunt efectuate de organisme tip diferit. Existența fiecărui grup separat de organisme depinde de transformarea chimică a elementelor efectuată de alte grupuri.

ciclul azotului

Transformarea ciclică a compușilor azotați joacă un rol primordial în furnizarea formelor necesare de azot diverselor organisme din biosfere în ceea ce privește nevoile nutriționale. Peste 90% din fixarea totală a azotului se datorează activității metabolice a anumitor bacterii.

Ciclul carbonului

Transformarea biologică a carbonului organic în dioxid de carbon, însoțită de reducerea oxigenului molecular, necesită activitatea metabolică comună a diferitelor microorganisme. Multe bacterii aerobe efectuează oxidarea completă a substanțelor organice. În condiții aerobe, compușii organici sunt descompuși inițial prin fermentație, iar produsele finale ale fermentației organice sunt oxidate în continuare prin respirație anaerobă dacă sunt prezenți acceptori anorganici de hidrogen (nitrat, sulfat sau CO2).

Ciclul sulfului

Pentru organismele vii, sulful este disponibil în principal sub formă de sulfați solubili sau compuși organici cu sulf redus.

Ciclul fierului

Unele rezervoare de apă dulce conțin concentrații mari de săruri reduse de fier. În astfel de locuri, se dezvoltă o microfloră bacteriană specifică - bacterii de fier, care oxidează fierul redus. Ei participă la formarea minereurilor de fier din mlaștină și a surselor de apă bogate în săruri de fier.

Bacteriile sunt cele mai vechi organisme, apărând în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în Arhee. Timp de aproximativ 2,5 miliarde de ani, ei au dominat Pământul, formând biosfera și au participat la formarea unei atmosfere de oxigen.

Bacteriile sunt una dintre cele mai simplu organisme vii aranjate (cu excepția virușilor). Se crede că acestea sunt primele organisme care au apărut pe Pământ.


închide