Биология:Царство бактерий
-
Голландский натуралист Антони ван Левенгук
-
Микроскоп Мани, изготовленный в 1750-е годы
-
Эренберг Христиан Готфрид
Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е годы. Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 году голландский натуралист Антони ван Левенгук. Как и всех микроскопических существ, он назвал их «анималькули».
Всем нам на уроках биологии в школе рассказывали, что такое бактерии и вирусы и чем они отличаются. Однако у большинства в памяти сохранилось лишь смутное: «это что-то заразное» и «какие-то инфекции». В 1850-х годах Луи Пастер положил начало изучению физиологии (от греческого physis природа и...логия), науки о жизнедеятельности организма и отдельных его частей клеток, органов, функциональных систем. Физиология изучает рост, размножение, дыхание и другие функции живого организма, их связь между собой (глоссарий) и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.
-
Голландский натуралист Антони ван Левенгук
-
Микроскоп Мани, изготовленный в 1750-е годы
-
Эренберг Христиан Готфрид
Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е годы. Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 году голландский натуралист Антони ван Левенгук. Как и всех микроскопических существ, он назвал их «анималькули».
Всем нам на уроках биологии в школе рассказывали, что такое бактерии и вирусы и чем они отличаются. Однако у большинства в памяти сохранилось лишь смутное: «это что-то заразное» и «какие-то инфекции». В 1850-х годах Луи Пастер положил начало изучению физиологии (от греческого physis природа и...логия), наука о жизнедеятельности организма и отдельных его частей клеток, органов, функциональных систем. Физиология изучает рост, размножение, дыхание и другие функции живого организма, их связь между собой (глоссарий) и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.
-
Голландский натуралист Антони ван Левенгук
-
Микроскоп Мани, изготовленный в 1750-е годы
-
Эренберг Христиан Готфрид
Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е годы. Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 году голландский натуралист Антони ван Левенгук. Как и всех микроскопических существ, он назвал их «анималькули».
Всем нам на уроках биологии в школе рассказывали, что такое бактерии и вирусы и чем они отличаются. Однако у большинства в памяти сохранилось лишь смутное: «это что-то заразное» и «какие-то инфекции». В 1850-х годах Луи Пастер положил начало изучению физиологии (от греческого physis природа и...логия), наука о жизнедеятельности организма и отдельных его частей клеток, органов, функциональных систем. Физиология изучает рост, размножение, дыхание и другие функции живого организма, их связь между собой (глоссарий) и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.
Дальнейшее развитие медицинская микробиология (греч. μικρος — малый, лат. bios — жизнь) — наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, называемые микроорганизмами (микробами), их биологические признаки и взаимоотношения с другими организмами, населяющими нашу планету, получила в трудах Роберта Коха, которым были сформулированы общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). В 1905 году он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза. Бактерии - самые древние поселенцы земли, они живут уже два миллиарда лет. Процесс эволюции бактерий прошел в давние времена столь успешно, что их внешний вид не меняется уже на протяжении миллиарда лет. Происходили лишь внутренние видоизменения. Это явление получило название «синдром Фольксвагена». Автомобиль «Фольксваген-жук» настолько пришелся по вкусу всему миру, что его производители не меняли внешний вид машины в течение сорока лет. Ученым известно около 2 500 видов бактерий.
Отличие вирусов от бактерий
Таким образом, основные отличия вирусов и бактерий выглядят так:
Вирусные возбудители – это организмы живой природы доклеточного (вирусы (лат. «яд») – облигатные внутриклеточные паразиты. Они поражают все группы живых организмов, живут в клетках растений, животных, человека и даже бактерий (бактериофаги) типа, а бактерии отличаются тем, что являются одноклеточными микроорганизмами.
-
Похоже, что эта картина на выставке в художественной галерее, но на самом деле это вирус Эбола
-
Выглядит, как суши в японском ресторане, но на самом деле это изображение вируса оспы
-
Изображение вируса папилломы, который является причиной появления бородавок у человека. Снимок увеличен в 60000 раз
-
Вирус гриппа, состоящий из рибонуклеиновой кислоты (РНК), окруженной нуклеокапсидой (красный) и липидной оболочкой (зеленый). Снимок увеличен в 230000 раз
-
Увеличенное изображение вируса иммунодефицита человека
Бактерии, как правило, составляют 0,0005-0,003 мм в длину. Размеры вируса в среднем составляют не более 0,0003 мм. Среди представителей обеих групп живых организмов могут встречаться как микробы больших размеров, так и меньших. Существуют бактерии, которые могут быть обнаружены невооруженным глазом. Представителем данного феномена (в переводе с греческого означает явление) может быть Тиомаргарита (Thiomargarita). В природе она обитает на морском дне, размеры ее около 0,75 мм. Даже если у вас нет микроскопа, вы сможете увидеть эту бактерию.
-
Типичные палочковидные бактерии кишечной палочки и бактерии сальмонеллы. Эти бактерии имеют жгутики (волосоподобные структуры) на одном конце, которые позволяют им двигаться
-
Бактерии Helicobacter Pylori в человеческом желудке. Они вызывают гастриты и являются самой частой причиной язвы желудка
-
Компьютерное изображение цепей бактерий овальной формы пневмонии Streptococcus pneumoniae. Хотя в нашем организме они живут довольно гармонично, иногда могут вызывать опасные инфекции в легких - пневмонии
-
Компьютерное изображение бактерий Enterococcus faecalis. Эти бактерии являются одними из так называемых супервирусов, которые устойчивы к антибиотикам на некоторых этапах своего развития
Вирусные возбудители характеризуются тем, что имеют в своем составе только одну нуклеиновую кислоту. Бактерии отличаются тем, что имеют в своем составе РНК, ДНК, клеточную мембрану и рибосомы, чего нет у вирусов.
Содержание
Питание бактерий
Большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами. Разлагая их, они строят свои клетки. Такие бактерии называют гетеротрофами. Некоторые гетеротрофные бактерии питаются органическими веществами, содержащимися в мертвых телах, выделениях растений и животных. Такие бактерии обитают в воде, почве, на коже, в кишечнике животных. Разлагая органические вещества, они возвращают в почву минеральные соли, а в атмосферу углекислый газ, необходимый для фотосинтеза. Бактерии-паразиты поселяются в тканях человека, животных, растений и вызывают различные бактериальные болезни. К ним относятся туберкулезная палочка, дизентерийная палочка, возбудители ангины, пневмонии.
На корнях фасоли, бобов, люпина можно увидеть маленькие клубеньки, размером чуть больше булавочной головки. В них находятся очень полезные для растений клубеньковые бактерии. Они поглощают азот из воздуха и преобразуют его в доступные для растений азотные соединения. Клубеньковые бактерии снабжают растение-хозяина азотом, а сами извлекают из корней растения необходимые для жизнедеятельности вещества удобрения. Когда растение отмирает, соединения азота остаются в почве и повышают ее плодородие. Подобные взаимовыгодные отношения между различными организмами называют симбиозом (от греч. «symbosis» — совместная жизнь).
Строение
Происхождение вирусов до конца не выяснено. Господствующая в настоящее время гипотеза гласит, что они когда-то были частями генома клеточных организмов. Эти части впоследствии «сбежали» из клеток-хозяев, чтобы начать существование за счет других организмов.
Жизнедеятельность
Вирусы
Вирусная частица не способна размножаться самостоятельно – для этого ей необходимы клетки организма-хозяина. О питании речь вообще не идет: собственного метаболизма у вируса нет.
Итак, белковая оболочка вирусной частицы прикрепляется к мембране чужой клетки. Чаще всего для каждого вируса это клетка определенного вида. Например, вирус гриппа предпочитает прикрепляться к эпителию слизистых оболочек (особенно трахеи), вирус простого герпеса – к нервной ткани, а вирус иммунодефицита человека – к иммунным клеткам. Наиболее известные вирусные инфекции: грипп и другие ОРВИ, герпетические инфекции, ВИЧ-инфекция, корь, краснуха, паротит («свинка»), оспа, геморрагические лихорадки, клещевой энцефалит. видео название Клещевой энцефалит, полиомиелит, вирусные гепатиты и др.
Некоторые воспалительные заболевания, например, пневмония или менингит, могут вызываться как вирусами, так и бактериями. Течение заболевания и необходимое лечение зависит от вида возбудителя.
Прикрепившись к клеточной мембране, вирус «вводит» свой генетический материал внутрь клетки-хозяина. Там вирусная ДНК или РНК «размножается» с помощью «хозяйских» ферментных систем, а на ее матрице клетка начинает синтезировать вирусные белки. Из нуклеиновых кислот и белков происходит сборка новых вирусных частиц и их высвобождение путем разрушения клетки-хозяина. «Новорожденные» вирусы поражают все новые и новые клетки, вызывая прогрессирование заболевания, и выделяются в окружающую среду, заражая новых «хозяев».
Бактерии
Бактерии могут размножаться самостоятельно (чаще всего путем деления) и имеют свой собственный обмен веществ. Они используют «хозяина» лишь как продукт питания и благодатную среду для жизни и размножения. При этом они повреждают («переваривают») клетки и ткани своими ферментами и отравляют организм продуктами жизнедеятельности – токсинами. Все это приводит к развитию заболевания.
Кстати, далеко не все бактерии ведут паразитический образ жизни. Есть и те, которые отвечают за разложение органических веществ и формирование плодородной почвы для роста растений. А с помощью бактерий, окисляющих сахар, можно изготавливать кисломолочные продукты, спиртные напитки, уксус и т.д.
Некоторые бактерии необходимы для нормального функционирования человеческого организма – их называют симбиотической флорой
Обитая в кишечнике, они участвуют в переваривании пищи, выработке витаминов и защите от кишечных инфекций. На коже, в ротовой полости и во влагалище они подавляют рост своих болезнетворных «собратьев».
Глоссарий
- Прокариоты - древнейшие организмы. Прокариоты не обладает четко оформленным ядром с оболочкой и типичным хромосомным аппаратом. Наследственная информация передается и реализуется через ДНК. Прокариоты размножаются делением без выраженного полового процесса. К прокариотам относят вирусы, бактерии, сине-зеленые водоросли, микоплазмы и др.
- Бактерия - микроскопический, обычно одноклеточный организм, обладающий клеточной стенкой, но не имеющий оформленного ядра. В природе бактерии выполняют функции редуцентов.
- Бактериология - раздел микробиологии, изучающий морфологию, физиологию, биохимию, экологию, а также медицинское и хозяйственное значение бактерий.
- Бактериофаг - вирус бактерий, способный поражать бактериальную клетку, размножаться в ней и вызывать ее растворение.
- Бактериоцид - антибактериальное вещество, вырабатываемое бактериями определенного вида и подавляющее жизнедеятельность бактерий других видов.
- Бацилла - бактерия, имеющая форму палочки.
- Вибрионы - бактерии, имеющие форму коротких, изогнутых в виде запятой палочек. Вибрионы обитают в водоемах, почве и в содержимом кишечника. Патогенные виды вибрионов вызывают заболевания.
- Клубеньковые бактерии - аэробные бактерии, формирующие на корнях бобовых растений клубеньки и фиксирующие азот воздуха в условиях тесного симбиоза с высшими растениями. При этом почва обогащается минеральным азотом.
- Микроорганизм - мельчайший, преимущественно одноклеточный организм, видимый только в микроскоп. Микроорганизмами являются: бактерии, микоплазмы, риккетсии, микроскопические грибы, водоросли, простейшие.
- Нуклеотид - бактериальное "ядро"; оптически недифференцируемые частицы в полости бактериальной клетки. Нуклеотид содержит ДНК и несет наследственную информацию.
- Протрофы - бактерии, способные:
– жить на минимальной питательной среде, содержащей минеральные соли и углеводы;
– самостоятельно синтезировать необходимые им вещества. - Серные бактерии - бактерии, способные окислять сероводород до серы, временно вводя ее в клетку и окисляя ее до сульфатов.
- Фотобактерия - светящаяся бактерия, излучающая свет в присутствии свободного кислорода. Фотобактерии входят в различные систематические группы, распространены в поверхностных морских водах. Некоторые виды фотобактерий обитают в органах свечения головоногих моллюсков, рыб и других животных.
- Фотосинтезирующие бактерии - пигментосодержащие (пурпурные, зеленые) бактерии, способные поглощать солнечную энергию с отдачей атомов водорода.
- Хемосинтезирующие бактерии - бактерии, образующие органические вещества из диоксида углерода за счет энергии, полученной при окислении неорганических соединений.
- Вирус - неклеточная форма жизни, представляющая собой крайне упрощенную паразитическую структуру, способную проникать в живую клетку и размножаться внутри нее. Вирусы состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК и РНК) и белковой оболочки.
- Вирусология - научная дисциплина, исследующая вирусы.
- Капсид - белковая оболочка вируса, состоящая из отдельных субъединиц (капсомеров).
Полезные ссылки
- Викторины http://zanimatika.narod.ru/Book6.htm (дата обращения 14,04,18)
- Тестовые задании https://moeobrazovanie.ru/viktoriny/test_po_biologii_rasprostranenie_organizmov.html (дата обращения 14,04,18)
- Биомузыка Биомузыка http://zanimatika.narod.ru/book11.htm
- Влияние ополаскивателя для рта на рост бактерий http://oadk.at.ua/load/biologija/39 (дата обращения 14,04,18)
- Учим биологию: клетка http://quicksave.su/games/6670-17139 (дата обращения 14,04,18)
- Предложения для изучения биологии и медицины https://newtonew.com/app/11-prilozhenij-dlja-izuchenija-biologii-i-mediciny 11 (дата обращения 14,04,18)
- Биология. Флеш-анимация http://biolgra.ucoz.ru/index/ehkologija/0-87 (дата обращения 14,04,18)
Библиография
- История возникновения жизни на Земле / https://ru.wikipedia.org/wiki/История возникновения жизни на земле (дата обращения 14,04,18)
- Растительный и животный мир Кыргызстана. / https://kyrgyzstan.orexca.com/rus/nature.shtml (дата обращения 14,04,18)
- Книга биология. энциклопедия для школьников. Автор: Щенников В.И. (дата обращения 14,04,18)
- Энциклопедия Аванта. / https://www.olx.ua/.../entsiklopediya-izdatelstva-avanta-tom-biologiya-IDpbTD4.html (дата обращения 14,04,18)
- Большая энциклопедия (с иллюстраиями ). Автор: Александр Горкин (дата обращения 14,04,18)
о бактериях
Предлагаем вам ознакомиться с интересными фактами о бактериях.
о вирусах
Само слово “вирус” имеет происхождение по смыслу схожее с термином "яд". В том случае если вирусы находятся в отдалении от живых клеток – носителей, то это просто сгустки, состоящие из химических элементов. Благодаря тому, что у вирусов отсутствуют в их строении клетки, они не имеют способности к преобразованию пищи в энергию.
Есть уникальная порода кур Араукана, яйца которой имеют необычный окрас – голубые, либо салатные. Причиной такого необычного окраса является вирус, который заразил кур – ретровирус. Этот вирус вносит в ДНК свой ген, который увеличивает содержание биливердина в скорлупе яиц. Несмотря на это качество яиц остается по прежнему хорошим и их можно употреблять в пищу.
Был случай вспышки заболевания пневмонии в Британии, который произошел в 1992 году.
Долгое время ученые бились в поисках причины этой вспышки, в результате чего они выявили, что вирус обосновался внутри амеб, которые размножались в находившихся на крышах градирнях, которые применялись для охлаждения воздуха.
Вирусы большого размера – мамавирусы, чаще всего превышают по размерам даже бактерии. Эти вирусы оснащены вирусами-спутниками.
Бытует мнение о том, что люди - это продукт функционирования вирусов – большая составляющая человеческого генома имеет в своём составе «осколки» и даже целые части вирусов, попавшие в наших предков. Конечно, это произошло давным-давно, а эти вирусы притеревшись стали «домашними».
Учёные предполагают то, что есть и такие осколки вирусов, которые отвечают за автоиммунную систему, защищающую нас от раковых заболеваний.
С течением времени, некоторые из вирусов, которые попали в наш геном, исчезли из природы. Ученые Франции стараются воскресить некоторых из таких вирусов.
Ещё один интересный факт, что без участия вирусов у нас бы не было шанса на рождение, так как без вирусов наша иммунная система, атаковав эмбрион, не дала бы ему развиваться.
Эбола – это один из самых страшных вирусов. Первоначальными признаками являются жар, боль в горле, а так же головная, мышечная боли. Изначально эти симптомы похожи на проявление простуды или гриппа. Второстепенными признаками являются рвота, диарея, а далее происходит повреждение почек и печени, кровотечение может быть как внешним, так и внутренним.
Примерно 3,5 миллиарда лет назад возник новый тип бактерий — цианобактерии. Основное и наиболее уникальное свойство этой группы микроорганизмов — способность к оксигенному фотосинтезу, то есть фотосинтезу с выделением кислорода. Повсеместно распространившиеся цианобактерии смогли изменить атмосферу нашей планеты, насытив её кислородом. Это стало переломным моментом в жизни нашей планеты. Цианобактерии существуют до сих пор, по сей день они составляют значительную часть современного фитопланктона и обеспечивают выработку 20-40% атмосферного кислорода. Исчезновение хотя бы этой группы микроорганизмов полностью изменило бы природу планеты.
На самом деле, перечислять полезные свойства бактерий и их участие в нашей жизни можно бесконечно долго. В первую очередь, стоит отметить их роль в круговороте веществ. Так, фиксация атмосферного азота — одного из самых жизненно важных элементов — полностью зависит от бактерий. Другой пример: разложение сложных высокомолекулярных соединений, таких, как целлюлоза и хитин, также полностью зависит от бактерий. Да и в нашем организме насчитываются триллионы различных бактерий, до полутора килограмм в массе, которые помогают переваривать пищу и синтезируют множество полезных соединений, в том числе витамины группы B и витамин K. И наконец, вирусы. Без вирусов невозможен горизонтальный перенос генов, то есть передача генетического материала особям других видов. Следовательно, невозможны быстрые эволюционные процессы.
Подводя итоги, можно сказать, что если на планете Земля моментально исчезнут все бактерии и вирусы, то произойдет форменный апокалипсис.
Микробы — самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероятно, более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на планете. Большинство микроорганизмов состоят из одной клетки, но есть и многоклеточные микроорганизмы. Размеры отдельных микробов исчисляются обычно несколькими микронами, а иногда и десятыми долями микрона (1 микрон равен 1/1000 мм). Все микроорганизмы отличаются друг от друга по величине, форме, размерам, строению, подвижности, отношению к внешней среде (температуре, влажности и т. д.), характеру питания и дыхания. Для одних микробов необходим кислород, а для других (анаэробов) он не нужен.
Все микробы делят на 3 большие группы:
бактерии;
плесени — нитеобразные клетки, образующие обычно большие скопления (колонии);
дрожжи — крупные клетки круглой или овальной формы.
Учёные выявили связь человеческого тела с простейшими организмами.
Сложные клетки, входящие в состав человеческого тела, связаны с примитивными микроорганизмами, считают ученые.Линн Маргулис совместно с коллегами из Массачусетского университета разработала теорию, согласно которой органеллы клеток когда-то являлись отдельными микробами, которые в дальнейшем смогли внедриться в крупные организмы.Благодаря предкам-бактериям человек получил зрение, обоняние, тактильные ощущения и другие необходимые для выживания качества. Авторы данной теории приводят в пример найденные в животных клетках митохондрии, которые происходят от бактерий, поселившихся в телах и производящих энергию.
Митохондрии имеют свою собственную ДНК, передающуюся от матери к ребенку и содержащую тысячи копий фермента АТФ-синтазы. Этот энзим стоит за выработкой энергетической молекулы - аденозинтрифосфаата. В ближайшее время эксперты собираются убрать митахондриальные мутации, взяв ДНК клеток отца и матери и внедрив ее в яйцеклетку донора. Ученые предполагают, что таким образом получится «идеальный» ребенок, имеющий, по факту, троих родителей.
Микроорганизмы распространены повсеместно, обитают везде, где есть вода, включая горячие источники, дно мирового океана, а также глубоко внутри земной коры. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб.
Микробы в почве:
превращают перегной в различные минеральные вещества, которые потом могут быть поглощены из почвы корнями растений;
поглощают азот из воздуха, выделяя азотные соединения, и, таким образом, обогащают почву и способствуют повышению урожая.
Микробы в воде:
окисляют сероводород до серной кислоты и предотвращают замор рыбы;
очищают воду от различных отходов.
Различные микроорганизмы могут вызывать тяжёлые заболевания у человека (туберкулёз, сибирскую язву, ангину, пищевые отравления, гонорею и др.), животных и растений. Патогенные бактерии проникают в организм воздушно-капельным путём, через раны и слизистую оболочку, пищеварительный тракт. В борьбе с микробами человеку помогают природные и синтетические лекарственные средства (пенициллин и т. д.).
Микробы также — виновники порчи продуктов питания. Почти все натуральные, необработанные пищевые продукты — мясо, рыба, овощи, фрукты, молоко — не могут храниться длительное время при комнатной температуре и через несколько дней, а иногда и часов портятся из-за влияния бактерий. Чтобы приостановить размножение, продукты пастеризуют, хранят на холоде, высушивают, солят или маринуют.
Мобильный телефон Берете его на кухню, когда готовите? Лучше этого не делать или хотя бы протирать антибактериальной салфеткой и не класть рядом с едой. Если сомневаетесь, вспомните, где до этого был вместе с вами ваш «друг».
