Бактерии: строение и жизнедеятельность

4.2 Царство бактерий, строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе

Видеоурок: Строение и жизнедеятельность бактерий

Лекция: Царство бактерий, строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе

История открытия бактерий

На сегодняшний день известно примерно 10 тыс. видов бактерий, но ученые предполагают наличие более миллиона их. Первооткрывателем бактерий стал в 1676 году голландский исследователь Антони ван Левенгук. Он дал им название «анималькули». Собственно, бактериями их назвал их в 1828 г Христиан Эренберг. Луи Пастер в середине 19-го века исследовал их метаболизм и физиологию, обнаружил их патогенность. Более интенсивное изучение бактерий началось после изобретения электронного микроскопа в 1930-х.

Вместе с археями, бактерии являются наиболее древними живыми существами. Предполагается, что они появились около 3,5-3,9 млрд лет назад. Это мелкие безъядерные одноклеточные организмы. Форма их клеток может быть разной. Круглые называются кокки, изогнутые – спирохеты, вибрионы, палочковидные – бациллы. Бактерии могут иметь геометрические формы – тетраэдра, куба или сложные – звезды, тора.

Строение бактерий

Особенностью эволюции бактериальных клеток является универсальность и приспособленность – будучи относительно одинаковыми и имея похожее строение, они обрели:

приспособленность к любым, в том числе экстремальным условиям внешней среды. Бактерии могут обитать в горячих источниках, соленых водах, бескислородной среде, глубинах океана;

способность ко всем известным способам трансформации веществ;

способность к горизонтальному переносу генов при отсутствии полового процесса – бактериальные клетки обмениваются генетической информацией при контакте. Этот процесс получил название конъюгации.

Особенностями строения бактериальных клеток являются:

толстая клеточная стенка из муреина. У грамположительных бактерий она толстая, грамотрицательные имеют клеточную стенку в 10 раз тоньше;

отсутствие внутриклеточных мембран, кроме выростов цитоплазматической;

небольшое разнообразие органоидов – у них есть рибосомы, нуклеоид (неоформленное образование в цитоплазме, содержащее ДНК), цитоплазматическая мембрана, запасные вещества;

единственная хромосома в виде кольца.

Бактерии могут быть подвижными, для этого они используют жгутики, которых у одной клетки может быть от 1 до 1000. Располагаться они могут по-разному.

По размеру клетки их намного мельче одноклеточных растений и животных. Именно в связи с мелкими размерами они имеют очень быстрый метаболизм, а следовательно – быстрее размножаются.

В живом мире существует три вида получения энергии и они все активно используются бактериями: дыхание, брожение, фотосинтез. Причем фотосинтез у них может протекать без кислорода, а есть виды архей, способные к синтезу АТФ с помощью света, но без хлорофилла. Для дыхания бактериальные клетки тоже могут обходиться другими неорганическими веществами, кроме кислорода – анионы, углекислый газ, в также окислять не органические вещества, а минеральные – водород, сероводород, аммиак. Такое дыхание получило название хемосинтеза.

Бактерии полового процесса не имеют, хотя некоторые исследователи усматривают некоторые признаки полового процесса в конъюгации.

Размножение бактерий

Чаще всего бактерии размножаются:

Делением надвое. Это простое разделение клетки на две, иногда повторяющееся несколько раз подряд, в результате чего может образоваться до 1 тыс. особей.

Почкованием. Отделением от материнской клетки части цитоплазмы с небольшим числом органоидов.

Спорами. Этот способ только в названии имеет сходство со спорообразованием растений. Бактериальные споры – это множество мелких клеток, окруженных плотной оболочкой, на которые распадается материнская. Такой способ используется при необходимости выжить и размножиться в неблагоприятных условиях.

Для обеспечения генетической изменчивости существует такой процесс, как конъюгация – клетки бактерий способны обмениваться участками ДНК (иногда всей хромосомой), что иначе называется горизонтальным переносом генов, без образования потомства. Кроме того, бактерии способны поглощать нечаянно «найденные» ДНК из внешней среды.

В неблагоприятных условиях бактерии начинают вырабатывать новые слои оболочки вокруг клетки, утолщая ее. В такой споре бактерия впадает в состояние замедленного метаболизма, в котором может провести тысячи лет. Споры некоторых видов являются особо устойчивыми к внешним воздействиям – могут выдерживать длительное кипячение, ультрафиолет, радиоактивное облучение, ультразвук.

Значение бактерий для экологии

Бактерии имеют большое значение для экологии:

только они способны усваивать и включать в пищевые цепи атмосферный азот;

участвуют в образовании полезных ископаемых;

улучшают структуру почвы;

являются сапрофитами, разрушают биомассу погибших животных и растений;

в роли симбионтов обеспечивают травоядным возможность переваривания растительной пищи;

поддерживают атмосферный баланс углекислого газа и кислорода.

Кроме того, бактерии активно используются человеком в хозяйственной деятельности – для получения пищевых продуктов с участием бродильных процессов (сквашивание овощей и силоса, молочнокислые напитки, творог, сметана, получение уксуса и вин). Еще на заре человеческой истории было замечено, что где происходит сквашивание, там невозможно гниение. Этому есть биохимические обоснования.

Также, разработаны способы использования бактерий против вредных насекомых, сорных растений, для очищения сточных вод и загрязненного грунта, уничтожения нефтяных пятен.

Патогенные бактерии и профилактика заболеваний

Однако, бактерии могут быть и патогенными, вызывать многочисленные заболевания. Патогенными являются бактерии, приспособленные к паразитированию на других организмах. Именно бактерии являются возбудителями чумы, туберкулеза, дифтерии, сибирской язвы, проказы, язву желудка. Существует большое число бактерий, названных условно-патогенными. Они присутствуют в организме, не проявляя себя, но стоит ослабнуть иммунитету – становятся опасными и вызывают заболевания.

Результативно бороться с бактериальными инфекциями стало возможным в конце 19-го века, после открытия вакцинации. А в середине 20-го с созданием антибиотиков большинство бактериальных инфекций были побеждены. Однако, не стоит считать антибиотики панацеей от любых инфекций – многие из них лечатся довольно долго и трудно. К тому же антибиотики уничтожают не только вредную, но и полезную микрофлору. А в организме человека обитает множество видов бактерий-симбионтов, помогающих в переваривании углеводов, синтезе витаминов, вытеснении патогенных видов-конкурентов.

Для профилактики заражения бактериальными инфекциями необходимо:

мыться с мылом или специальными средствами;

мыть фрукты, овощи и зелень;

проводить влажную уборку помещений;

стирать вещи с моющими средствами (стиральным порошком, жидкими концентратами, мылом)

прибегать к дезинфекции;

А также правильно питаться и достаточно двигаться, не допускать снижения иммунитета. Гигиена, как личная, так и помещений снижает вероятность заразиться какой-либо инфекцией на 95%.

Царство Бактерии: строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе

Царство Бактерии: строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе. Бактерии – возбудители заболеваний растений, животных, человека. Профилактика заболеваний, вызываемых бактериями.

Царство Бактерии иди Дробянки объединяет солидную группу микроорганизмов. Их связывают некоторые общие черты, но есть и отличительные особенности: процессы жизнедеятельности, образ жизни и нюансы строения. Маленькие живые организмы, несмотря на простую организацию, доставляют человеку много хлопот, вызывая болезни, против которых ежегодно создаются сотни новых препаратов.

Царство Бактерии, строение, жизнедеятельность, размножение, роль в природе

Бактерии образуют три подцарства:

  1. Архебактерии;
  2. Настоящие бактерии (эубактерии);
  3. Цианобактерии (сине-зеленые водоросли).

Архебактерии представляют собой одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембранных органелл, со свойственным им биохимическим составом и физиологическими особенностями (образованы 40 видами). Многочисленная группа – это эубактерии, которые характеризуются общим строением.

Бактерии открыл Антони ванн Левенгук, который с помощью оптического микроскопа увидел и описал удивительные мелкие организмы. Это событие произошло в 17 веке. А в 19 веке Луи Пастер выяснил, что микробы подразделяются на полезные и вредные. Дальнейшее развитие микробиологии стало возможно благодаря трудам Роберта Коха.

Характерные внешние черты бактерий

Отличительные внешние черты бактериальных микроорганизмов состоят в следующем:

  1. Клеточная стенка строится из гликопептида муреина. Грамположительные бактерии отличают толстой стенкой, а у грамотрицательных бактерий она в 10 раз тоньше.
  2. Образуют на поверхности слизистую капсулу, которая создает устойчивость к фагоцитозу и клетки крови не могут их поглотить. Бактерии беспрепятственно перемещаются по кровеносному руслу, размножаются и вызывают воспалительные процессы. Слизистая капсула защищает микроорганизм от пересыхания во внешней среде.
  3. Внутри клетка наполнена цитоплазмой – полувязким веществом, в котором «плавает» незначительное количество органоидов. Цитоплазма накапливает некоторые вещества: крахмал, гликоген, жиры, полифосфаты в качестве запасов для питания.
  4. Большинство форм без жгутиков, но некоторые бактерии снабжены ими для передвижения.
  5. ДНК образовано одной нитью – это замкнутый в кольцо нуклеотид. Деление клетки происходит за счет обмена наследственной информацией: в центре бактерии образуется перетяжка, которая разделяет ее на две дочерние клетки.

Таблица «Строение бактерий»

Органоиды

Строение и функции

Оболочка

Состоит из двух слоев: мембраны и клеточной стенки из муреина. Некоторые формируют третий слой – слизистую капсулу.

Цитоплазма

Объединяет органоиды и обеспечивает приток питательных веществ.

Ядерное вещество

Одноцепочечная кольцевая ДНК. Она не всегда присутствует в одном экземпляре. В клетку способны встраиваться плазмиды – дополнительные маленькие кольцевые молекулы ДНК.

Рибосомы

Обеспечивают синтез белковых молекул.

Клеточные включения

Дополнительный источник питания: крахмал, гликоген, жиры, гранулы волютина.

Жгутик

Сформирован как вырост одноклеточной оболочки и позволяет клетке перемещаться в пространстве. Бактерия формирует от 1 до 1000 жгутиков (в зависимости от конкретного вида). Жгутики подразделяются на одиночные, расположенные в виде пучка или равномерно распределенные по поверхности. Иногда образуются ворсинки – приспособление для прикрепления к субстрату.

  • На заметку:Бактерии относятся к прокариотам (доядерным организмам). Они устроены просто и уступают по уровню развития клеткам эукариот. Несмотря на примитивное строение, они отлично приспособлены к жизни во внешней среде и вольготно чувствуют себя в организме человека.

Форма простейших микроорганизмов

Бактерии в зависимости от вида различаются формой и размерами.

Различие бактерий по типу питания

Живой мир приспособился получать энергию тремя способами. Их освоили простейшие микроорганизмы: это процессы дыхания, брожения и фотосинтеза. Но в эти химические превращения они включают некоторые соединения, недоступные для других видов организмов

Схема «Особенности питания бактерий»

По способу питания бактерии разделяют на две группы:

  1. Гетеротрофы— они не способны синтезировать органическое вещество, а питаются готовым.
  2. Автотрофы — способны синтезировать органические вещества из неорганических.
    • сапрофиты — бактерии, которые питаются органическими веществами отмерших организмов (молочно-кислые бактерии, бактерии гниения);
    • паразиты — бактерии, которые питаются органическими веществами живых организмов (менингококки, гонококки);
    • симбионты — тесное сожительство бактерий с живыми организмами, приносящие пользу друг другу (клубеньковые бактерии на корнях бобовых).

Гетеротрофы окисляют органику для построения тела двумя основными способами:

  • при участии кислорода в процессе дыхания;
  • в результате брожения без доступа кислорода (анаэробные условия).

Благодаря микроорганизмам происходит спиртовое, молочнокислое, масляное и другие виды брожений. Спирты и органические кислоты, метанобразующие микроорганизмы превращают в метан и углекислоту.

Эти свойства «мельчайших тружеников» люди используют в хозяйственной деятельности и в одном из направлений науки – биотехнологии. Микробы помогают бороться с вредными насекомыми, сорными травами, очищают сточные воды и зараженный грунт, «съедают» нефтяные пятна.

Значение в природе

Большинство бактерий задействовано в круговороте веществ. В цепи питания играют роль редуцентов, разлагающих продуты жизнедеятельности других организмов, поэтому в основной своей массе они содержатся в почве. На 1 г почвы приходится до 200-500 млн. бактерий гниения. Это группы азотфиксирующих, нитрифицирующих, серобактерий и других микроорганизмов.

Бактерии населяют моря и водоемы. Их обилие наблюдается в прибрежной зоне, где больше питательных веществ. В воздухе микробы поднимаются с потоками воздуха или пылью. Тела большинства живых организмов являются «домом» для маленьких обитателей планеты, которые выполняют в теле хозяина разрушительную или созидательную функцию.

Известны хищные представители этой группы микробов. Их способность пожирать «собратьев» ученые пытаются направить на истребление болезнетворных бактерий. Бактерии Bdellovibrio bacteriovorus работают в качестве «живого антибиотика» против некоторых опасных «собратьев». Этот вид относится к быстро плавающим, который ставит своеобразные рекорды по скорости среди прокариот. Bdellovibrio настигают другие бактерии, пожирая их изнутри, и готовясь к очередному делению. Они «работают» без побочных эффектов.

  • На заметку:Хищные бактерии, способные бороться с болезнетворными формами, помогают найти выход из сложившейся ситуации. Современные болезнетворные бактерии устойчивы к линии антибиотиков, что делает их неуязвимыми и опасными паразитами. Биохимики не успевают разрабатывать лекарства против вновь возникающих опасных штаммов.

Пути размножения

Микроорганизмы этого царства способны к делению следующими способами.

  1. Деление пополам или удвоение, которое может повторяться неоднократно и привести к образованию до 1000 и более особей за короткий промежуток времени.
  2. Почкование – это способность отделения части материнской клетки с цитоплазмой и органоидами.
  3. Споры – бактериальные клетки, покрытые плотной оболочкой. Образуются из материнской клетки в больших количествах. В таком виде существуют в окружающей среде продолжительно, так как защищены плотной оболочкой от внешних неблагоприятных условий: кипячения, УФ-лучей; радиации, ультразвукового воздействия.
Читайте также:  Верошпирон - инструкция по применению, цены и аналоги

Несмотря на бесполое размножение бактерии способны к изменчивости. Это связано не только с мутациями (перестройкой ДНК по определенным причинам), но и с процессом конъюгации, когда клетки обмениваются участками и даже целыми хромосомами. Иногда они поглощают ДНК, найденное во внешней среде.

  • К сведению:Размер клеток бактерий уступает клеткам других организмов. Это мелкие живые существа от 0,5 до 10 мкм (1 мкм=1/1000мм) и за счет небольших параметров отличаются высокой скоростью деления. При наличии питательного субстрата они размножаются каждые 15-20 мин. Процессы метаболизма в маленьких клетках происходят быстрее.

Бактерии – возбудители заболеваний

К вызывающим заболевания или патогенным бактериям относятся паразитические разновидности. Среди шаровидных бактерий известны болезнетворные кокки:

  1. Стафилококки, которые образуют скопления, похожие на виноградные гроздья. Среди них наиболее опасен золотистый стафилококк – источник гнойных воспалений и пищевых отравлений.
  2. Стрептококки представляют собой цепочку клеток, которая сохраняется после деления. Вызывают серьезные воспалительные инфекции: ангину, отит, эндокардит и другие.

Бактерии в форме палочек образуют бациллы, окруженные плотной оболочкой. Способны вызывать ряд опасных заболеваний: сибирскую язву, дифтерию, ботулизм, столбняк, сальмонеллез. Микробы в форме спирали в большинстве безопасны. Известны также условно-патогенные микробы, которые живут в организме человека и никак себя не проявляют до тех пор, пока не ослабнут иммунные, защитные силы организма. С этого момента они становятся источником реальной опасности.

Чума, туберкулез, холера, гонорея, сифилис и другие опасные патологии возникают по вине бактерий. В древности от бактериальных инфекций гибли целые города и царства. Открытие антибиотиков и вакцинация стали спасением человечества от «мелких паразитов». Но антибиотики – не панацея. Даже их наличие не гарантирует 100% избавления от инфекции.

  • К сведению:Человеческий организм представляет собой вместилище для всевозможных видов бактерий: патогенных, условно-патогенных и симбионтов, которые помогают вытеснить колонии вредных микробов, участвуют в переваривании углеводов и синтезе витаминов.

Профилактика заболеваний, вызываемых бактериями

Бактерии населяют окружающий мир и избежать контакта с ними невозможно. Но свести к минимуму их внедрение в организм реально при соблюдении ряда профилактических правил:

  1. Чаще принимать водные процедуры. На поверхности грязной кожи скапливаются бактерии. Это «виновники» неприятного запаха, исходящего от грязного тела.
  2. Промывать продукты (овощи, фрукты, зелень), которые не подвергаются термической обработке. Употреблять свежие продукты и только что приготовленные блюда (особенно это касается десертов и скоропортящихся продуктов).
  3. Избегать контакта с больными людьми, так как большая часть микробов передается контактным и воздушно-капельным путем. Если в доме находится больной, то важна периодическая дезинфекция квартиры.
  4. Стараться избегать скопления людей в период распространения бактериальных инфекций.
  5. Вовремя проводить вакцинации, исходя из графика прививочной карты.

Серьезная защита от бактерий – это крепкий иммунитет. Когда человек закален, физически крепок и ведет подвижный образ жизни, то инфекции отступают. Попавшие в организм бактерии гибнут под воздействием защитного барьера, который организм ставит как преграду на пути инфекций. Но бактерии становятся приспособленными к любым неблагоприятным факторам, а организм человека слабеет с каждым поколением, поэтому победить «невидимого врага» становится труднее.

Бактерии

Люди – редкое исключение в мире бактерий.

Бактерии (греч. bakterion – палочка) – простые одноклеточные микроскопические организмы, принадлежащие к прокариотам. В пищевых цепях они играют важнейшую роль редуцентов: разлагают органические вещества мертвых животных и растений.

Бактерии обладают исключительной устойчивостью: их можно обнаружить даже на стенках ядерного реактора. Такая способность связана с их быстрым размножением – при благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. При изменении условий внешней среды (за счет мутаций) выживают и размножаются те формы, которые устойчивы к действию того или иного фактора (к примеру, радиации).

Строение бактерий

Бактерии имеют клеточную стенку, состоящую из муреина (пептидогликана) и выполняющую защитную функцию. У бактерий (прокариот, доядерных) отсутствуют мембранные органоиды. В их клетке можно найти только немембранные: рибосомы, жгутики, пили. Пили – поверхностные структуры, которые служат для прикрепления бактерии к субстрату.

Наследственный материал находится прямо в цитоплазме (не в ядре, как у эукариот) в виде нуклеоида. Нуклеоид (лат. nucleus – ядро + греч. eidos вид) – одна сложная кольцевидная молекула ДНК, не ограниченная мембранами от остальной части клетки.

Долгое время выделяли “особый органоид” бактерий – мезосомы, считали, что они могут участвовать в некоторых клеточных процессах.

Спешу сообщить, что на данный момент установлено однозначно: мезосомы это складки цитоплазматический мембраны, образующиеся только лишь при подготовке бактерий к электронной микроскопии (это артефакты, в живой бактерии их нет).

При наступлении неблагоприятных для жизни условий бактерии образуют защитную оболочку – спору. При образовании споры клетка частично теряет воду, уменьшаясь при этом в объеме. В таком состоянии бактерии могут сохраняться тысячи лет!

В состоянии споры бактерии очень устойчивы к изменениям температуры, механическим и химическим факторам. При изменении условий среды на благоприятные, бактерии покидают спору и приступают к размножению.

Энергетический обмен бактерий

Бактерии получают энергию за счет окисления веществ. Существуют аэробные бактерии, живущие в воздушной среде, и анаэробные бактерии, которые могут жить только в условиях отсутствия кислорода.

К аэробным бактериям относят многочисленных редуцентов, которые разлагают органические вещества мертвых растений и животных. Анаэробные бактерии составляют микрофлору нашего кишечника – бескислородную среду обитания.

Получают энергию бактерии путем хемо- или фотосинтеза. Среди хемосинтезирующих бактерий можно встретить нитрифицирующие бактерии, железобактерии, серобактерии.

Важно заметить, что клубеньковые бактерии (азотфиксирующие) не осуществляют хемосинтез: клубеньковые бактерии относятся к гетеротрофам.

Среди фотосинтезирующих бактерий особое место принадлежит цианобактериями (сине-зеленым водорослям). Благодаря им сотни миллионов лет назад возник кислород, а с ним и озоновый слой: появилась жизнь на поверхность земли и аэробный тип дыхания (поглощение кислорода), которым мы сейчас с вами пользуемся 🙂

Что касается бактерий гетеротрофов, то их способ питания основан на разложении останков животных и растений – сапротрофы (редуценты), либо же они питаются органами и тканями животных и растений – паразиты.

Биотехнология

Бактерии широко применяются в направлении биотехнологии – генной инженерии. Их используют для получения различных химических веществ (белков).

В ДНК бактерии вставляют нужный ген (к примеру, ген, кодирующий белковый гормон – инсулин), бактерия принимает новый участок гена за свой собственный, в результате чего начинает синтезировать белок с данного участка. На рибосомах подобных бактерий синтезируется инсулин, который человек собирает, обрабатывает и использует как лекарство.

Бактерии используются для получения антибиотиков (тетрациклина, стрептомицина, грамицидина), широко применяемых в медицине. Бактерии также применяют в пищевой промышленности, где их используют для получения молочнокислых продуктов, алкогольных напитков.

Классификация бактерий по форме

При микроскопии становятся заметны явные отличия форм бактерий.

По форме бактериальные клетки подразделяются на:

  • Стафилококки – их скопления похожи на виноградные грозди
  • Диплококки – округлой формы, расположенные попарно
  • Стрептококки – объединяются в цепочки, напоминающие нити жемчуга
  • Палочки
  • Вибрионы – изогнутые в виде запятой
  • Спириллы – спирально извитые палочки
  • Спирохеты – сильно извитые (до 10-15 витков) палочки

Размножение бактерий

Бактерии, как прокариоты (доядерные организмы), не могут делиться митозом, так как основное условие митоза – наличие ядра. Бактерии делятся бинарным делением клетки.

В ходе бинарного деления бактерия делится на две дочерние клетки, являющиеся генетическими копиями материнской. Деление в среднем происходит раз в 20 минут, популяция бактерий растет в геометрической прогрессии.

При размножении в лабораторных условиях бактерии образуют колонии. Колонии – видимые невооруженным глазом скопления клеток, образуемые в процессе роста и размножения микроорганизмов на питательном субстрате. Колонии выращиваются в чашках Петри.

Бактериальные инфекции

Многие патогенные бактерии приводят к развитию тяжелых заболеваний у человека. На настоящий момент при бактериальных инфекциях применяются антибиотики, дающие хороший эффект.

От некоторых болезней: дифтерия, коклюш и т.д. разработаны вакцины, дающие стойкий пожизненный иммунитет. После вакцинации образуются антитела к возбудителю, вследствие чего организм становится защищен от подобных инфекций: при встрече с возбудителем человек не заболевает, или переносит болезнь в легкой форме.

К бактериальным инфекциям относятся: чума, дифтерия, туберкулез, коклюш, гонорея, сифилис, тиф, столбняк, брюшной тиф, сальмонеллез, дизентерия, холера. Ниже вы можете видеть возбудителей данных заболеваний и место их локализации в организме.

Для борьбы с бактериями, вирусами и грибами в медицинских учреждениях (уже часто и в домашних условиях) используется кварцевание. Кварцевание – процесс обеззараживания помещения, суть которого в лампе, испускающей ультрафиолетовое излучение, губительное для микроорганизмов.

При проведении медицинских процедур локального кварцевания (облучения УФ отдельных участков) тела следует надевать защитные очки для избежания ожога сетчатки глаза. При кварцевании помещений следует покинуть их по той же причине.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Строение и жизнедеятельность бактерий

Урок 6. Биология 6 класс

Конспект урока “Строение и жизнедеятельность бактерий”

«Бактерия» – в переводе с греческого означает «палочка». Такими их впервые увидел в 1683 году под микроскопом голландский натуралист Антони ван Левенгук.

Бактерии – просто устроенные микроскопические организмы, чаще всего одноклеточные. Бактерии являются прокариотическими организмами – их клетки не имеют ядра.

Известно около 2,5 тысяч видов. Бактерии – очень древние организмы. Они возникли около 3,5 млрд. лет назад. Большинство бактерий бесцветны. Только немногие окрашены в пурпурный или зелёный цвет.

По форме различают следующие группы бактерий: шарообразные – кокки, палочко­видные – бациллы, изогнутые в виде запятой – вибрионы, спиралевидные – спириллы. Часто бактерии образуют скопления виде длинных изогнутых цепочек или групп клеток.

Среди бактерий встречаются подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков, расположенных на одном из концов тела или по всей поверхности клетки. Жгутик представляет собой тонкую нить, нижняя часть которой закреплена в цитоплазматической мембране и клеточной стенке.

Бактериальные клетки окруже­ны плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточные оболочки бактерий существенно отличаются от растений и животных. Снаружи оболочки у большинства бактерий имеется слизистая капсула, которая предохраняет клетку от высыхания. Под оболочкой находится цитоплазматическая мембрана. Всё пространство клетки заполнено цитоплазмой. Цитоплазма представляет собой вязкую жидкость, состоящую из воды и растворённых веществ. Как вы уже знаете, клетки бактерий не имеют ядра. Их ядерное вещество лежит в цитоплазме. В цитоплазме также располагаются органоиды, которые служат для образования белка. В одной бактериальной клетке находится несколько десятков тысяч таких органоидов.

Как и все живые существа, бактерии питаются, дышат и выделяют из клеток те вещества, которые больше не могут использовать.

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Это гетеротрофы. Лишь некоторые из бактерий, например сине-зелёные, или цианобактерии, способны создавать органические вещества из неоргани­ческих. Это автотрофы. Они сыграли важную роль в накоплении кисло­рода в атмосфере Земли.

По способу питания бактерии делятся на две группы: сапротрофы (от греческого «сапрос» — гнилой и «трофе» — питание, пища), получающие органические веще­ства из отмерших организмов или выделений живых ор­ганизмов, и паразиты (от греческого «паразитос» — нахлебник), питающиеся органическими веществами живых организмов. Паразитизм у бактерий распростра­нён очень широко. Существуют бактерии, паразитирую­щие в теле бактерий других видов. Среди бактерий – пара­зитов много болезнетворных, вызывающих различные заболевания у растений, животных и человека.

Обязательным процессом для бактерий является дыхание. Для дыхания некоторых видов бактерий необходим кислород. Однако известны и такие виды, для которых присутствие кислорода губительно. Они обитают на больших глубинах в океанах или глубоко под землёй в нефтяных и газовых месторождениях.

Читайте также:  Дугоотростчатый артроз

Клетки бактерий очень маленькие и просто устроенные. Поэтому они размножаются быстрее всех живых организмов в мире. Если необходимые для жизни условия максимально благоприятны, каждая бактерия может превращаться в две такие же клетки каждые 20 – 30 мин.

При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток спо­собно образовать массу, которой можно было бы запол­нить все моря и океаны. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро поги­бает под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65 —100°С, под дейст­вием дезинфицирующих веществ.

Когда условия для жизни бактерий ухудшаются (становится слишком холодно или сухо либо расходуются все питательные вещества), некоторые бактерии переходят в особую форму существования. Вокруг ядерного вещества и небольшого количества прилегающей к нему цитоплазмы образуется очень толстая оболочка. Такую бактериальную клетку называют спо­рой. В состоянии споры бактерии не дышат и не питаются, но при этом могут оставаться жизнеспособными сотни лет. Споры разносятся ветром, водой и животными. Их много в воздухе и почве. При попадании таких спор в условия, благоприятные для жизни бактерий, они снова становятся обычными бактериальными клетками. Важно понимать, что споры бактерий — это приспособление к выжива­нию в неблагоприятных условиях, а не способ размножения. Из одной бактериальной клетки всегда получается одна спора, а из одной споры — всегда только одна бактериальная клетка.

Практически нет места на Земле, где бы ни встречались бактерии. Они находятся в почве, в воздухе, в воде, в помещениях, в мёртвых и живых организмах, в различных продуктах питания. Они живут во льдах Антарктиды при температуре –83°С и в горячих источниках, температура которых достигает +85—90 °С. Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержать­ся сотни миллионов бактерий.

Число бактерий различно в воздухе проветренных и непроветренных помещений. Так, в классе после провет­ривания перед началом урока бактерий в 13 раз меньше, чем в той же комнате после урока.

Урок биологии по теме “Бактерии: строение и жизнедеятельность”. 5-й класс

Разделы: Биология

Класс: 5

Образовательные: актуализировать знания учащихся о самой древней группе живых существ – бактериях; показать особенности строения, питания, размножения и распространения бактерий; показать многообразие форм бактерий; познакомить учащихся с особым отделом – цианобактериями.

Воспитывать культуру поведения при групповой и индивидуальной работе.

Личностные УУД: проявлять познавательный интерес к изучению бактерий; понимать: учебные задачи и стремиться их выполнить, свою успешность при изучении темы.

Регулятивные УУД: самостоятельно определять цель учебной деятельности; осуществлять целенаправленный поиск ответов на поставленные вопросы; выполнять задания в соответствии с целью; самопроверку, взаимопроверку и корректировку учебного задания; выбирать тему проекта с помощью учителя; в ходе представления проекта учиться давать оценку его результатов.

Коммуникативные УУД: формулировать собственные высказывания в рамках учебного диалога, используя термины; организовывать учебное взаимодействие в группе.

Познавательные УУД: структурировать знания; анализировать текст и рисунки учебника; выбирать основания для сериации, объектов живой природы, сравнения роли бактерий-автотрофов и бактерий-гетеротрофов; создавать модель бактериальной клетки; представлять информацию в виде схем, таблиц; использовать информацию в проектной деятельности под руководством учителя-консультанта.

Тип урока: урок введения нового материала.

Формы работы учащихся: групповая и индивидуальная работа.

Основные понятия: бактерии, прокариоты, эукариоты, автотрофы, гетеротрофы, цианобактерии.

Ресурсы: учебник, рабочая тетрадь, таблица “Бактерии”; ЭОР текст “Общая характеристика бактерий”, гипертекст с иллюстрациями “Общая характеристика бактерий”, иллюстрации “Разнообразие форм бактерий”, “Типы питания бактерий”, видеофрагмент “Многообразие бактерий”, анимации “Питание бактерий”, “Размножение бактерий”, “Приспособленность бактерий к неблагоприятным условиям”, интерактивные задания “Составление схемы строения бактериальной клетки”, “Формы бактериальных клеток”, “Составление схемы “Питание цианобактерий”; презентация “Бактерии: строение и жизнедеятельность”; нарисованная на листе формата А3 мишень с четырьмя секторами “Моё настроение”, “Моя деятельность”, “Работа в группе”, “Деятельность учителя”.

I. Актуализация знаний (5 мин).

У каких организмов тело не состоит из клеток?

На какие царства организмов делят живой мир?

Какому учёному удалось увидеть мир микроскопических организмов, прежде скрытый от глаз человека?

II. Мотивация к учебной деятельности (2 мин).

Учитель организует работу учащихся на уроке, предлагает учащимся вспомнить известные сведения о бактериях.

III. Формулирование темы урока, постановка цели (3 мин).

Учитель подводит учащихся к формулировке темы урока, ставит цели (проблему): почему бактерии широко распространены на Земле и выживают в неблагоприятных условиях?

IV. Изучение нового материала (20 мин).

1. Общая характеристика бактерий.

Учитель организует работу в группах по изучению бактерий, обращается с вопросами:

Кто такие бактерии?

Какая наука их изучает?

Для ответов на поставленные вопросы предлагает учащимся проанализировать текст учебника со с. 39, текст ЭОР “Общая характеристика бактерий” и дать определение бактериям и науки, изучающей бактерии.

В ходе обсуждения учащиеся под руководством учителя записывают определения в тетради.

Бактерии – примитивные одноклеточные организмы, в цитоплазме которых нет оформленного ядра. Ядерное вещество распределено по всей цитоплазме.

Бактериология – раздел микробиологии, занимающийся изучением бактерий.

Учитель обращается к учащимся с вопросом: можно ли увидеть бактерии? Для ответа на него просит учащихся прочитать текст о бактериях-гигантах на соответствующем слайде презентации (приложение 1): есть среди бактерий и настоящие гиганты, например пурпурная серобактерия – длиной до 1/20 мм. Пару таких бактерий вполне можно увидеть невооружённым глазом [4].

Затем учащиеся анализируют ЭОР “Общая характеристика бактерий. Разнообразие форм бактерий”

Заполняют в тетради схему “Формы бактерий” и зарисовывают их , сравнивают изображение схемы на соответствующем слайде презентации, при необходимости – корректируют.

После заполнения схемы учащиеся анализируют текст со с.40 о выносливости и приспособленности бактерий к жизни в разнообразных условиях существования.

2. Строение бактериальной клетки.

Учитель демонстрирует учащимся таблицу “Бактерии”, предлагает проанализировать текст с. 40, 41, рисунок 33 “Строение бактерии”.

Затем учитель предлагает учащимся зарисовать рисунок бактериальной клетки в тетради и подписать обозначения её частей , сравнить рисунок с изображённым на слайде презентации, в случае необходимости откорректировать его.

Далее учитель просит учащихся найти информацию на с. 41 о прокариотах и эукариотах, сформулировать определения этих понятий.

Прокариоты – организмы, не имеющие оформленного ядра, молекула органического вещества не отделена от цитоплазмы, а прикреплена к клеточной мембране. Бактерии относятся к этой группе.

Эукариоты – организмы, имеющие оформленное ядро с ядерной оболочкой. В группу эукариот входят растения, грибы, животные, в том числе человек.

3. Процессы жизнедеятельности бактерий.

Учащиеся анализируют текст учебника с. 41 о типах питания бактерий, рассматривают рисунок 34 “Цианобактерии в водоёме”, изучают особенности строения цианобактерий, содержащих хлорофилл, знакомятся с особенностями питания фотосинтезирующих бактерий, используя ЭОР “Питание бактерий”.

Затем учащиеся продолжают анализировать таблицу ЭОР “Типы питания бактерий”.

Типы питания бактерий

Затем учащиеся знакомятся с разными типами обмена веществ у бактерий и продолжают анализировать ЭОР “Общая характеристика бактерий”, в ходе чего изучают условия жизни бактерий из соответствующей таблицы.

Условия жизни бактерий

Для изучения способа размножения бактерий учащиеся просматривают соответствующую анимацию.

После её просмотра учащиеся приходят к выводу, что бактерии размножаются простым делением клетки надвое. При благоприятных условиях деление клеток у некоторых бактерий может происходить через каждые 20-30 минут.

Затем учитель обращается к учащимся с вопросом: “Как бактерии переносят неблагоприятные условия среды?” и предлагает просмотреть анимацию ЭОР “Приспособленность бактерий к неблагоприятным условиям”.

В ЭОР “Общая характеристика бактерий”

учащиеся находят сведения о том, что благодаря способности образовывать споры, бактерии: длительно сохраняются, переживают неблагоприятные условия, распространяются.

Затем учитель предлагает учащимся выполнить физкультминутку.

Раз – подняться, потянуться,
Два – согнуться, разогнуться,
Три – в ладоши 3 хлопка,
Головою 3 кивка,
На четыре – руки шире,
Пять – руками помахать,
Шесть – за парту сесть опять.

V. Закрепление нового материала (5 мин).

Учащиеся работают в группах и выполняют интерактивные задания “Составление схемы строения бактериальной клетки”, “Формы бактериальных клеток”, “Составление схемы “Питание цианобактерий”.

VI. Контролирующее задание (5 мин).

Учащиеся работают индивидуально, выполняя тестовые задания по двум вариантам (приложение 2).

VII. Рефлексия учебной деятельности на уроке (3 мин).

Учитель предлагает учащимся оценить деятельность на уроке, используя технологию “Рефлексивная мишень”. Учащиеся получают нарисованную на листе формата А3 мишень, которая разделена на четыре сектора “Моё настроение”, “Моя деятельность”, “Работа в группе”, “Деятельность учителя”, в которых отмечены параметры оценки. Каждый участник педагогического взаимодействия “стреляет” четыре раза в мишень, делая отметку маркером или стикером в зависимости от оценки действия. Мишень вывешивается и комментируется учителем [6].

VIII. Домашнее задание (2 мин).

Изучить текст § 9, ответить на вопросы параграфа.

– изучить дополнительный текст со с. 38;
– либо индивидуально, либо в паре, либо группой:
– выполните модель бактериальной клетки;
– подготовьте сообщения по материалам Интернет и дополнительной литературы на темы: “Клубеньковые бактерии”, “Цианобактерии”, “Молочнокислые бактерии”, “Болезнетворные бактерии”;
– придумайте научно-популярный рассказ, в котором бактерии играли бы важную роль. попробуйте оформить своё произведение как сценарий фильма или мультфильма;
– заложите опыт, доказывающий необходимость мыть руки перед едой.

Методика проведения опыта

Чтобы убедиться в необходимости мыт руки перед едой, проведите следующий опыт. Приготовьте питательную смесь для бактерий. Возьмите клубень картофеля, помойте его и почистите. Разрежьте пополам и вымочите в течение 2-3 часов в 1 %-м растворе соды. Затем сварите его и разрежьте на ломтики. Ломтики положите на фильтровальную бумагу в 3 чашки Петри. Это и есть питательная среда для выращивания бактерий. (Чашки Петри необходимо предварительно тщательно помыть и высушить). Прикоснитесь пальцами немытой рукой к питательному раствору в одной из чашек. К питательному раствору в другой чашке прикоснитесь пальцами вымытой без мыла руки. К раствору в третьей чашке прикоснитесь, предварительно тщательно вымыв руки с мылом. Накройте чашки Петри крышками и поставьте в несильно освещённое тёплое место. На результаты опыта посмотрите через 2-3 дня. Сравните результаты. Сделайте мини-доклад о своём опыте на следующем уроке биологии [5].

Бактерии

Бактерии — это одноклеточные или объединенные в колонии живые организмы, которые не имеют ядра. Боль­шинство бактерий являются гетеротрофами, но есть и автотрофы. Размножаются делением. При наступлении небла­гоприятных условии некоторые бактерии образуют споры.

Бактерии можно увидеть только в микроскоп, по­этому их называют микроорганизмами. Микроорганизмы изучает наука микробиология. Раздел микробиологии, изу­чающий бактерии, называется бактериологией.

Первым увидел и описал бактерии голландский естествоиспытатель Антони ван Левен­гук (1632-1723). Он научился шлифовать стекла и изготав­ливать линзы. Левенгук изготовил более 400 микроскопов и открыл мир микроскопических организмов — бактерий и протистов.

Когда мы слышим о бактериях, то чаще всего представля­ем себе больное горло или десны, несмотря на то что только небольшая часть бактерий вызывает заболевания. Большин­ство же этих организмов выполняет другие важные функции.

С бактериями мы начинаем контактировать с первых ча­сов жизни. Многие из них постоянно живут на поверхно­сти кожи человека. Еще больше их на зубах, деснах, языке и стенках ротовой полости. Во рту живет больше бактерий, чем людей на Земле! Но самое большое их количество обита­ет в кишечнике — до 5 кг у взрослого человека.

Среда обитания бактерий

Бакте­рии встречаются везде: в воде, почве, воздухе, в тканях рас­тений, телах животных и человека. Они живут там, где на­ходят достаточно пищи, влаги и благоприятную температуру (10-40 °С). Большинству из них необходим кислород. Есть также бактерии, которые живут в горячих источниках (с температурой 60-90 °С), экстремально соленых водоемах, в жерлах вулканов, глубоко в океанах, куда не проникает солнечный свет. Даже в самых холодных регионах (Антарк­тике) и на высоких горных вершинах живут бактерии.

В разных местах встречается различное количество бакте­рий. Меньше всего их в воздухе, особенно в природных усло­виях. А в местах скопления людей, например в кинотеатрах, на вокзалах, в классах, их значительно больше. Поэтому не­обходимо часто проветривать помещения.

В водах рек, особенно вблизи больших городов, бакте­рий может быть очень много — до нескольких сотен тысяч в 1 мм 3 . Поэтому нельзя пить сырую воду из открытых водоемов. Очень много бактерий в воде морей и океанов.

Еще больше бактерий в почве — до 100 млн в 1 г гумуса (плодородного слоя почвы).

Строение бактерий

Бактерии очень маленькие организмы. Самые боль­шие бактерии можно увидеть под световым микроскопом.

Для знакомства с самыми ма­ленькими требуется электрон­ный микроскоп (рис. 7).

Большинство бактерий, кото­рые населяют наш дом и наше тело, имеют форму шариков, па­лочек и спиралей. Шаровидные бактерии носят название кокки, палочковидные — бациллы, спи­ралевидные — спириллы (рис. 9). Некоторые бактерии образуют це­почки, располагаясь вплотную друг к другу.

Рассмотрите строение бактериальной клетки на рисун­ке 10. Она включает цитоплазму, окруженную цитоплазма­тической мембраной и клеточной оболочкой (клеточной стен­кой). Оболочка придает бактерии определенную форму и слу­жит защитой от неблагоприятных условий.

Дополнительную защиту многим бактериям даст слизи­стый слой, расположенный с наружной стороны оболочки. Поверхность клетки бактерии покрывают многочисленные ворсинки, которые пред­ставляют собой полые вы­росты цитоплазматиче­ской мембраны. Некото­рые бактерии имеют один или несколько нитевид­ных жгутиков.

Главное отличие бак­терий — отсутствие ядра, т. е. они — прокариоты.

Именно на этом основании их выделяют в отдельное царство. Ядерный материал у бактерий — бактериальная хромосома: она несет наследственную информацию.

Питание бактерий

Большинство бактерий являются гетеротрофами. Они потребляют готовые органические ве­щества. Пищей им служат живые и мертвые организмы, про­дукты питания человека, сточные воды и т. д.

Сапротрофы

Одни гетеротрофные бактерии используют органические вещества мертвых тел или выделений живых организмов. Это сапротрофы (от греч. сапрос — гнилой и трофос — пи­тание).

Паразиты (болезне­творные бактерии)

Другие бактерии питаются органическими веществами живых организмов. Это паразиты. Паразитами являются болезне­творные бактерии: дифтерийная и туберкулезная палочки, сальмонелла и др.

Автотрофы

Существуют также автотрофные бактерии. Они спо­собны образовывать органические вещества из неорганиче­ских (углекислого газа, воды, сероводорода и др.). У авто­трофных фотосинтезирующих бактерий в клетках содер­жится бактериальный хлорофилл, с помощью которого они под действием солнечной энергии образуют органические вещества.

Цианобактерии

Примером автотрофных бактерий могут служить цианобактерии. Они производят собственную пищу из углекислого газа и воды под действием солнечного света. При этом выделяют кислород, обогащая им среду обитания.

Размножение бактерий

Бактерии размножаются пу­тем деления. При этом из одной материнской клетки об­разуются две дочерние клетки, похожие на материнскую. При благоприятных условиях (достаточном питании, влаж­ности и температуре от 10 до 30 °С) бактерии могут делить­ся каждые 20-30 мин, поэтому их число очень быстро воз­растает. Материал с сайта http://wiki-med.com

Если культивировать (выра­щивать) бактерии на питатель­ной среде в благоприятных условиях, они очень быстро размножаются и образуют колонии до 4 млрд клеток. Колонии бактерий определенных видов име­ют характерные очертания и окра­ску (рис. 8). По виду колоний можно установить наличие определенных бактерий в том или ином материале.

Движение бактерий

Некоторые бактерии двигаются с помощью жгутиков. Основание жгутика вращается, и он как бы ввинчивается в среду, обеспечивая передвижение бакте­рии. Большинство же бактерий передвигаются пассивно: одни с помощью потоков воздуха, другие по течению воды. Так осуществляется их распространение.

Спорообразование у бактерий

В неблагоприятных условиях (при не­достатке нищи, влаги, резких колебаниях температуры) бак­терии могут превращаться в спо­ры. Цитоплазма вблизи бактери­альной хромосомы уплотняется. Вокруг нее образуется очень проч­ная оболочка. Образовавшиеся та­ким путем споры могут существо­вать сотни лет (рис. 11).

При помощи ветра, животных или другим способом споры могут распространяться на большие расстояния. Когда споры попа­дают в благоприятные условия, их прочная оболочка разру­шается, и из споры развивается новая бактерия.

Презентация – Бактерии: строение и жизнедеятельность

Текст этой презентации

Посмотрите на слайд. К этим процессам причастны организмы одного из царств живой природы. Как вы думаете, кто они?

Тема: «Царство Бактерии»

Тема: «Царство Бактерии»

Какие ассоциации у вас возникают, когда говорят о бактериях? Как вы думаете, бактерии: враги или друзья для человека? Что должны знать люди об этих организмах, чтобы противостоять бактериальным инфекциям, чтобы лечить возникшее заболевание, чтобы использовать бактерии в практической деятельности человека?

Бактерии относятся к прокариотам. Это самые простые, наиболее мелкие и широко распространенные организмы, которые существуют на земле более 3,5 млрд. лет, но вместе с тем постоянно развивающиеся. Бактерии настолько отличаются от других живых организмов, что их выделяют в особое царство.

Прокариоты (безъядерные)- клетки в которых ядерное вещество не спрятано в ядро.
Словарь

Словарь
Эукариоты (ядерные)- клетки имеющие оформленное ядро

Бактерии – древнейшая известная группа организмов Слоистые каменные структуры – строматолиты, – датируемые в ряде случаев началом археозоя (архея), т.е. возникшие 3,5 млрд. лет назад, – результат жизнедеятельности бактерий, обычно фотосинтезирующих, так называемых сине-зеленых водорослей.
Бактерии
Докембрийский строматолит
На протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете.

Цианобактерии – бактерии способные к фотосинтезу.
Словарь

Бактерии – одноклеточные организмы
Бактерии (в переводе с греческого языка означает «палочки») – это самые простые, наиболее распространенные организмы, которые существуют на Земле более 2 млрд. лет, но вместе с тем постоянно развивающиеся. Они обитают в воде, почве, воздухе, внутри и на поверхности тел животных и растений. Бактерии могут жить там, где жизнь кажется невозможной. Некоторые из них не погибают даже в растворе серной кислоты. Бактерии можно увидеть только под микроскопом.

Первые ядерные клетки произошли от бактерий примерно 1,4 млрд. лет назад. Самыми древними из ныне существующих живых организмов считаются археобактерии термоацидофилы (thermoacidophiles). Они живут в воде горячих источников с высоким содержанием кислоты. При температуре ниже 55oC (131oF) они гибнут!
Бактерии

История открытия
В 1676 году голландец Левенгук изучал, почему корни некоторых растений столь едки и остры на вкус. Чтобы понять это он клал корни на некоторое время в воду, а затем наблюдал под микроскопом капельку полученного настоя. В ней он увидел маленьких «зверушек», которые сновали в воде и имели самые разные формы. Огромное множество таких необычайно быстро движущих «зверушек» он нашел и в зубном налете.
Какие свойства и признаки организмов описаны в рассказе? Обрисуйте в общих чертах шаги, необходимые для изучения данных существ?

Впервые бактерий увидел в оптический микроскоп и описал голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1676 году. Как и всех микроскопических существ он назвал их «анималькули».
История изучения бактерий
Рисунки Левенгука

Микробиология – наука изучающая бактерий.
Словарь

Название «бактерии» ввёл в употребление Христиан Эренберг в 1828 году.
Эренберг Христиан Готфрид Член-корреспондент, иностранный член, почетный член РАН

Луи Пастер в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.

Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Роберта Коха, которым были сформулированы общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). В 1905 он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза
РОБЕРТ КОХ (Koch, Robert) (1843–1910),

Основы общей микробиологи и изучения роли бактерий в природе заложили М. В. Бейеринк и С. Н. Виноградский.
БЕЙЕРИНК Мартин (1851-1931), нидерландский ботаник
ВИНОГРАДСКИЙ Сергей Николаевич (1/13.09.1856, Киев, – 24.02.1953, Париж)

Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е.
Сканирующий электронный микроскоп
Бактерии, живущие в кишечнике

Строение клетки бактерий
Бактерии очень мелкие одноклеточные организмы. Их размеры в десятки раз меньше эукариот. Клетка бактерии снаружи покрыта плотной клеточной стенкой, которая напоминает клеточную стенку клеток растений. Под клеточной стенкой лежит клеточная мембрана. Часто поверх клеточной стенки имеется дополнительный защитный слой слизи – капсула, толщина которой может во много раз превышать диаметр клетки. Капсула предохраняет бактерию от высыхания. Некоторые бактерии имеют длинные жгутики, или короткие тонкие ворсинки. С их помощью бактерии передвигаются.

Строение клеток бактерий
Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма без вакуолей. В клетках бактерий нет оформленного ядра. По этой причине их называют безъядерными. Хотя само наследственное вещество (молекулы органического вещества) в клетке есть, оно не отделено от цитоплазмы, а прикреплено к клеточной мембране.

относятся к прокариотам («доядерным» одноклеточным организмам) нет ядра и большинства других органелл Бактериальная клетка окружена клеточной стенкой и защитной капсулой Есть плотная клеточная стенка, иногда жгутики. Палочковидные бактерии (бациллы) покрыты волосками – пилями, которыми прикрепляются к питательному субстрату или к другим клеткам.
Строение бактерий

Органоиды передвижения у бактерий
Кокки с ворсинками (фимбриями). Увелич. 12000 раз

Органоиды передвижения у бактерий
Ворсинки у палочковидной бактерии. Увеличение 15 000 раз.

Способы передвижения
Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт жгутиков (скрученные винтообразные нити). Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других – на двух или по всей поверхности.

Формы бактерий
Бактерии по форме разнообразны: шаровидные (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы), в виде цепочки (стрептококки), в виде гвоздей (стафилококки). Некоторые бактерии имеют жгутики.

Заполняем таблицу : «Формы бактерий»
Форма Описание Рисунок

ГРУППЫ НАСТОЯЩИХ БАКТЕРИЙ
кокки (шаровидные) – одиночные диплококки (собраны по два) стрептококки ( в виде цепочки)

стафилококки (в виде виноградной грозди) сарцины (в виде плотных пачек) бациллы (палочковидные)

извитые – вибрионы (в виде запятой) спириллы (один или несколько правильных завитков)

Формой определяются такие способности бактерий, как прикрепление к поверхности, подвижность, поглощение питательных веществ
Форма бактерий

Способы питания
Афтотрофный за счет фотосинтеза. Так как в клетках этих бактерий содержится хлорофил.
Гетеротрофный. Бактерии не имеют хлорофила и питаются готовыми органическими веществами.

Типы дыхания бактерий
Аэробы – любители кислорода
Аноэробы – боящиеся кислорода.
Бактерии ботулизма
Синегнойные палочки

РАЗМЕРЫ БАКТЕРИЙ
Клетки бактерий очень малы.
Толщина их обычно составляет 0,5–2,0 мкм, а длина – 1,0–8,0 мкм. В точке умещается четверть миллиона бактерий

В среднем составляют 0,5-5 мкм (Микроме́тр 1 мкм = 0,001 мм). Escherichia coli, например, имеет размеры 0,3-1 на 1-6 мкм Стафилоккок— диаметр 0,5-1 мкм Bacillus subtilis 0,75 на 2-3 мкм.
Размеры
Стафилоккок

Крупнейшей из известных бактерий является Thiomargarita namibiensis, достигающая размера в 750 мкм (0,75 мм).

Второй является Epulopiscium fishelsoni имеющая диаметр 80 мкм и длину до 700 мкм и обитающая в пищеварительном тракте хирурговой рыбы Acanthurus nigrofuscus.

Спирохеты могут вырастать в длину до 250 мкм при толщине 0,7 мкм.
Размеры

В то же время к бактериям относятся самые мелкие из имеющих клеточное строение организмы. Mycoplasma mycoides имеет размеры 0,1-0,25 мкм, что соответствует размеру крупных вирусов, например, табачной мозаики, коровьей оспы или гриппа.
Mycoplasma mycoides

По теоретическим подсчётам сферическая клетка диаметром менее 0,15-0,20 мкм становится неспособной к самостоятельному воспроизведению, поскольку в ней физически не помещаются все необходимые биополимеры и структуры в достаточном количестве.

Сходство и отличия бактериальной и растительной клеток
1. Клеточная стенка 2. Способность к фотосинтезу 3. Размеры 4. Цитоплазма 5. Органоиды 6. Ядро 7. жгутики

Сходство и отличия бактериальной и растительной клеток
Что сравниваем Растительная клетка Бактериальная клетка
1. Клеточная стенка Жесткая клеточная стенка Жесткая клеточная стенка
2.Клеточная мембрана Есть Есть
3.Способность к фотосинтезу Есть у всех У большинства отсутствует
4.Размеры Крупные клетки Очень мелкие
5.Цитоплазма Постоянно двигается Неподвижна
6.Органоиды Много разных Отсутствуют
7.Ядро Есть, хорошо оформленное Отсутствует

Домашнее задание
§ 9 учебник и печатная тетрадь. Подготовить сообщения или презентации: 1) Места обитания бактерий. 2) Роль бактерий в природе. 3) Роль бактерий для человека. 4) Бактерии – паразиты 5) Болезнетворные бактерии. 6) Использование бактерий человеком.

Оцените статью
Добавить комментарий