Бактериите в природата и за човека. Ролята на бактериите в човешкия живот

Бактериите са най-старата група организми, съществуващи в момента на Земята. Първите бактерии вероятно са се появили преди повече от 3,5 милиарда години и почти милиард години са били единствените живи същества на нашата планета. Тъй като това бяха първите представители на живата природа, тялото им имаше примитивна структура.

С течение на времето тяхната структура се усложнява, но и до днес бактериите се считат за най-примитивните едноклетъчни организми. Интересно е, че някои бактерии все още запазват примитивните черти на своите древни предци. Това се наблюдава при бактерии, живеещи в горещи серни извори и аноксична кал на дъното на резервоари.

Повечето бактерии са безцветни. Само няколко са оцветени в лилаво или зелен цвят. Но колониите на много бактерии имат ярък цвят, който се дължи на освобождаването на цветно вещество в заобикаляща средаили клетъчна пигментация.

Откривателят на света на бактериите е Антони Льовенхук, холандски натуралист от 17-ти век, който пръв създава перфектен увеличителен микроскоп, който увеличава обектите 160-270 пъти.

Бактериите се класифицират като прокариоти и се класифицират в отделно царство - Бактерии.

Форма на тялото

Бактериите са многобройни и разнообразни организми. Те се различават по форма.

Име на бактерията	Форма на бактерии	Изображение на бактерии
Коки		С форма на топка
Бацил		Пръчковидна
Вибрион		С форма на запетая
Спирилум		Спирала
Стрептококи		Верига от коки
Стафилококи		Клъстери от коки
Диплокок		Две кръгли бактерии, затворени в една лигавична капсула

Начини на транспортиране

Сред бактериите има подвижни и неподвижни форми. Мотилите се движат поради вълнообразни контракции или с помощта на флагели (усукани спирални нишки), които се състоят от специален протеин, наречен флагелин. Може да има един или повече флагели. При някои бактерии те са разположени в единия край на клетката, при други – в два или по цялата повърхност.

Но движението е присъщо и на много други бактерии, които нямат флагели. Така бактериите, покрити отвън със слуз, са способни да се плъзгат.

Някои водни и почвени бактерии без флагели имат газови вакуоли в цитоплазмата. В една клетка може да има 40-60 вакуоли. Всяка от тях е пълна с газ (вероятно азот). Чрез регулиране на количеството газ във вакуолите, водните бактерии могат да потънат във водния стълб или да се издигнат на повърхността му, а почвените бактерии могат да се движат в капилярите на почвата.

Среда на живот

Поради своята простота на организация и непретенциозност, бактериите са широко разпространени в природата. Бактериите се намират навсякъде: в капка дори от най-чистата изворна вода, в зрънца почва, във въздуха, върху скали, в полярен сняг, пустинни пясъци, на дъното на океана, в масло, добито от големи дълбочини, и дори в вода от горещи извори с температура около 80ºC. Те живеят върху растения, плодове, различни животни и при човека в червата, устната кухина, крайниците и по повърхността на тялото.

Бактериите са най-малките и най-многобройни живи същества. Поради малкия си размер те лесно проникват във всякакви пукнатини, цепнатини или пори. Много издръжлив и адаптиран към различни условия на живот. Те понасят изсушаване, силен студ и нагряване до 90ºC, без да губят жизнеспособността си.

На практика няма място на Земята, където да не се срещат бактерии, но в различни количества. Условията на живот на бактериите са разнообразни. Някои от тях се нуждаят от атмосферен кислород, други не се нуждаят от него и могат да живеят в безкислородна среда.

Във въздуха: бактериите се издигат до горните слоеве на атмосферата до 30 км. и още.

Особено много от тях има в почвата. 1 g почва може да съдържа стотици милиони бактерии.

Във вода: в повърхностните слоеве на водата в открити водоеми. Полезните водни бактерии минерализират органичните остатъци.

В живите организми: патогенните бактерии навлизат в тялото от външната среда, но само при благоприятни условия причиняват заболявания. Симбиотичните живеят в храносмилателните органи, помагат за разграждането и усвояването на храната и синтеза на витамини.

Външна структура

Бактериалната клетка е покрита със специална плътна обвивка - клетъчна стена, която изпълнява защитни и поддържащи функции, а също така придава на бактерията постоянна, характерна форма. Клетъчната стена на бактерията прилича на стената на растителна клетка. Той е пропусклив: през него хранителните вещества свободно преминават в клетката, а метаболитните продукти излизат в околната среда. Често бактериите произвеждат допълнителен защитен слой от слуз върху клетъчната стена - капсула. Дебелината на капсулата може да бъде многократно по-голяма от диаметъра на самата клетка, но може да бъде и много малка. Капсулата не е съществена част от клетката, тя се образува в зависимост от условията, в които се намират бактериите. Предпазва бактериите от изсъхване.

На повърхността на някои бактерии има дълги флагели (един, два или много) или къси тънки власинки. Дължината на камшичетата може да бъде многократно по-голяма от размера на тялото на бактерията. Бактериите се движат с помощта на флагели и власинки.

Вътрешна структура

Вътре в бактериалната клетка има плътна, неподвижна цитоплазма. Има слоеста структура, няма вакуоли, поради което различни протеини (ензими) и резервни хранителни вещества се намират в субстанцията на самата цитоплазма. Бактериалните клетки нямат ядро. В централната част на клетката им е концентрирано вещество, носещо наследствена информация. Бактерии, - нуклеинова киселина - ДНК. Но това вещество не се образува в ядро.

Вътрешната организация на бактериалната клетка е сложна и има свои специфични характеристики. Цитоплазмата е отделена от клетъчната стена от цитоплазмената мембрана. В цитоплазмата има основно вещество или матрица, рибозоми и малък брой мембранни структури, които изпълняват най-много различни функции(аналози на митохондрии, ендоплазмен ретикулум, апарат на Голджи). Цитоплазмата на бактериалните клетки често съдържа гранули с различни форми и размери. Гранулите могат да бъдат съставени от съединения, които служат като източник на енергия и въглерод. Капчици мазнина също се намират в бактериалната клетка.

В централната част на клетката е локализирано ядреното вещество - ДНК, което не е ограничено от цитоплазмата с мембрана. Това е аналог на ядрото - нуклеоид. Нуклеоидът няма мембрана, ядро или набор от хромозоми.

Методи на хранене

В бактериите има различни начинихранене. Сред тях има автотрофи и хетеротрофи. Автотрофите са организми, които са способни самостоятелно да произвеждат органични вещества за своето хранене.

Растенията се нуждаят от азот, но не могат сами да абсорбират азот от въздуха. Някои бактерии комбинират азотни молекули във въздуха с други молекули, което води до вещества, които са достъпни за растенията.

Тези бактерии се установяват в клетките на младите корени, което води до образуване на удебеления по корените, наречени нодули. Такива нодули се образуват върху корените на растения от семейство Бобови и някои други растения.

Корените осигуряват въглехидрати на бактериите, а бактериите на корените осигуряват азотсъдържащи вещества, които могат да бъдат усвоени от растението. Съжителството им е взаимноизгодно.

Корените на растенията отделят много органични вещества (захари, аминокиселини и други), с които се хранят бактериите. Следователно особено много бактерии се установяват в почвения слой около корените. Тези бактерии превръщат мъртвите растителни остатъци в налични за растенията вещества. Този слой почва се нарича ризосфера.

Има няколко хипотези за проникването на нодулни бактерии в кореновата тъкан:

чрез увреждане на епидермалната и кортексната тъкан;
чрез коренови косми;
само през младата клетъчна мембрана;
благодарение на придружаващите бактерии, произвеждащи пектинолитични ензими;
поради стимулиране на синтеза на B-индолоцетна киселина от триптофан, винаги присъстващ в кореновите секрети на растенията.

Процесът на въвеждане на нодулни бактерии в кореновата тъкан се състои от две фази:

инфекция на кореновите косми;
процес на образуване на възли.

В повечето случаи инвазивната клетка активно се размножава, образува така наречените инфекциозни нишки и под формата на такива нишки се придвижва в растителната тъкан. Нодулните бактерии, излизащи от инфекциозната нишка, продължават да се размножават в тъканта на гостоприемника.

Растителните клетки, пълни с бързо размножаващи се клетки от нодулни бактерии, започват бързо да се делят. Връзката на млад възел с корена на бобово растение се осъществява благодарение на съдово-влакнести снопове. По време на периода на функциониране възлите обикновено са плътни. Докато настъпи оптимална активност, възлите придобиват розов цвят (благодарение на пигмента легхемоглобин). Само онези бактерии, които съдържат легхемоглобин, са способни да фиксират азот.

Нодулните бактерии създават десетки и стотици килограми азотен тор на хектар почва.

Метаболизъм

Бактериите се различават една от друга по своя метаболизъм. При едни протича с участието на кислород, при други – без него.

Повечето бактерии се хранят с готови органични вещества. Само няколко от тях (синьо-зелени или цианобактерии) са способни да създават органични вещества от неорганични. Те изиграха важна роля в натрупването на кислород в земната атмосфера.

Бактериите абсорбират вещества отвън, разкъсват молекулите си на парчета, сглобяват обвивката си от тези части и допълват съдържанието им (така растат) и изхвърлят ненужните молекули. Обвивката и мембраната на бактерията й позволяват да абсорбира само необходимите вещества.

Ако обвивката и мембраната на една бактерия бяха напълно непропускливи, никакви вещества не биха навлезли в клетката. Ако бяха пропускливи за всички вещества, съдържанието на клетката щеше да се смеси със средата – разтвора, в който живее бактерията. За да оцелеят, бактериите се нуждаят от обвивка, която позволява на необходимите вещества да преминават, но не и на ненужните вещества.

Бактерията абсорбира хранителни вещества, разположени в близост до нея. Какво се случва след това? Ако може да се движи самостоятелно (чрез преместване на флагел или изтласкване на слуз), тогава се движи, докато намери необходимите вещества.

Ако не може да се движи, тогава изчаква, докато дифузията (способността на молекулите на едно вещество да проникнат в гъсталака от молекули на друго вещество) донесе необходимите молекули до него.

Бактериите, заедно с други групи микроорганизми, извършват огромна химическа работа. Преобразувайки различни съединения, те получават енергията и хранителните вещества, необходими за живота им. Метаболитните процеси, начините за получаване на енергия и необходимостта от материали за изграждане на веществата на телата им са разнообразни при бактериите.

Други бактерии задоволяват всичките си нужди от въглерод, необходим за синтеза на органични вещества в организма, за сметка на неорганични съединения. Те се наричат автотрофи. Автотрофните бактерии са способни да синтезират органични вещества от неорганични. Сред тях са:

Хемосинтеза

Използването на лъчиста енергия е най-важният, но не и единственият начин за създаване органична материяот въглероден диоксид и вода. Известно е, че бактериите не използват слънчевата светлина като източник на енергия за такъв синтез, а енергията на химичните връзки, възникващи в клетките на организмите по време на окисляването на някои неорганични съединения - сероводород, сяра, амоняк, водород, азотна киселина, железни съединения на желязо и манган. Те използват органичната материя, образувана с помощта на тази химическа енергия, за да изградят клетките на тялото си. Следователно този процес се нарича хемосинтеза.

Най-важната група хемосинтезиращи микроорганизми са нитрифициращите бактерии. Тези бактерии живеят в почвата и окисляват амоняка, образуван по време на разлагането на органични остатъци до азотна киселина. Последният реагира с минерални съединения на почвата, превръщайки се в соли на азотна киселина. Този процес протича в две фази.

Железните бактерии превръщат двувалентното желязо в железен оксид. Полученият железен хидроксид се утаява и образува така наречената блатна желязна руда.

Някои микроорганизми съществуват благодарение на окисляването на молекулярния водород, като по този начин осигуряват автотрофен метод на хранене.

Характерна особеност на водородните бактерии е способността им да преминават към хетеротрофен начин на живот, когато са снабдени с органични съединения и липсата на водород.

По този начин хемоавтотрофите са типични автотрофи, тъй като те независимо синтезират от неорганични веществанеобходими органични съединения, вместо да ги взема готови от други организми, като хетеротрофи. Хемоавтотрофните бактерии се различават от фототрофните растения по своята пълна независимост от светлината като източник на енергия.

Бактериална фотосинтеза

Някои пигмент-съдържащи серни бактерии (лилави, зелени), съдържащи специфични пигменти - бактериохлорофили, могат да абсорбират слънчева енергия, с помощта на която сероводородът в телата им се разгражда и освобождава водородни атоми, за да възстанови съответните съединения. Този процес има много общо с фотосинтезата и се различава само по това, че в лилавите и зелените бактерии донорът на водород е сероводородът (понякога карбоксилни киселини), а в зелените растения е водата. И в двата отделянето и преносът на водород се извършва благодарение на енергията на погълнатите слънчеви лъчи.

Тази бактериална фотосинтеза, която протича без отделяне на кислород, се нарича фоторедукция. Фоторедуцирането на въглероден диоксид се свързва с преноса на водород не от вода, а от сероводород:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

Биологичното значение на хемосинтезата и бактериалната фотосинтеза в планетарен мащаб е сравнително малко. Само хемосинтетичните бактерии играят значителна роля в процеса на кръговрат на сярата в природата. Абсорбирана от зелените растения под формата на соли на сярна киселина, сярата се редуцира и става част от протеиновите молекули. Освен това, когато мъртвите растителни и животински останки се унищожават от гнилостни бактерии, сярата се освобождава под формата на сероводород, който се окислява от серни бактерии до свободна сяра (или сярна киселина), образувайки сулфити в почвата, които са достъпни за растенията. Хемо- и фотоавтотрофните бактерии са от съществено значение в цикъла на азота и сярата.

Спорообразуване

Вътре в бактериалната клетка се образуват спори. По време на процеса на спорулация бактериалната клетка претърпява редица биохимични процеси. Количеството свободна вода в него намалява и ензимната активност намалява. Това осигурява устойчивостта на спорите към неблагоприятни условиявъншна среда ( висока температура, висока концентрация на сол, изсушаване и др.). Спорообразуването е характерно само за малка група бактерии.

Спорите са незадължителен етап от жизнения цикъл на бактериите. Спорулацията започва само при липса на хранителни вещества или натрупване на метаболитни продукти. Бактериите под формата на спори могат да останат латентни за дълго време. Бактериалните спори могат да издържат на продължително кипене и много дълго замразяване. При благоприятни условия спората покълва и става жизнеспособна. Бактериалните спори са адаптация за оцеляване при неблагоприятни условия.

Възпроизвеждане

Бактериите се размножават чрез разделяне на една клетка на две. След като достигне определен размер, бактерията се разделя на две еднакви бактерии. След това всеки от тях започва да се храни, расте, дели се и т.н.

След удължаване на клетката постепенно се образува напречна преграда и след това дъщерните клетки се отделят; При много бактерии при определени условия след делене клетките остават свързани в характерни групи. В този случай, в зависимост от посоката на равнината на разделяне и броя на деленията, различни форми. Размножаването чрез пъпкуване се среща по изключение при бактериите.

При благоприятни условия клетъчното делене в много бактерии става на всеки 20-30 минути. При такова бързо размножаване потомството на една бактерия за 5 дни е в състояние да образува маса, която може да изпълни всички морета и океани. Едно просто изчисление показва, че на ден могат да се образуват 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клетки). Ако се преобразува в тегло - 4720 тона. Това обаче не се случва в природата, тъй като повечето бактерии бързо умират под въздействието на слънчева светлина, изсушаване, липса на храна, нагряване до 65-100ºC, в резултат на борба между видовете и др.

Бактерията (1), погълнала достатъчно храна, се увеличава по размер (2) и започва да се подготвя за възпроизвеждане (клетъчно делене). Неговата ДНК (при една бактерия ДНК молекулата е затворена в пръстен) се удвоява (бактерията произвежда копие на тази молекула). И двете ДНК молекули (3,4) се оказват прикрепени към стената на бактерията и, докато бактерията се удължава, се раздалечават (5,6). Първо се дели нуклеотидът, а след това цитоплазмата.

След разминаването на две ДНК молекули върху бактерията се появява стеснение, което постепенно разделя тялото на бактерията на две части, всяка от които съдържа ДНК молекула (7).

Случва се (при Bacillus subtilis) две бактерии да се слепят и между тях да се образува мост (1,2).

Джъмперът транспортира ДНК от една бактерия към друга (3). Веднъж попаднали в една бактерия, ДНК молекулите се преплитат, слепват се на някои места (4) и след това обменят участъци (5).

Ролята на бактериите в природата

Gyre

Бактериите са най-важното звено в общия кръговрат на веществата в природата. Растенията създават сложни органични вещества от въглероден диоксид, вода и минерални соли в почвата. Тези вещества се връщат в почвата с мъртви гъби, растения и животински трупове. Бактериите се разлагат сложни веществав прости, които отново използват растения.

Бактериите разрушават сложни органични вещества от мъртви растения и животински трупове, екскрети на живи организми и различни отпадъци. Хранейки се с тези органични вещества, сапрофитните бактерии на гниене ги превръщат в хумус. Това са един вид санитари на нашата планета. Така бактериите активно участват в кръговрата на веществата в природата.

Образуване на почвата

Тъй като бактериите са разпространени почти навсякъде и се срещат в огромни количества, те до голяма степен определят различни процеси, протичащи в природата. През есента листата на дърветата и храстите падат, надземните издънки на тревите умират, старите клони падат, а от време на време стволовете на старите дървета падат. Всичко това постепенно се превръща в хумус. В 1 см3. Повърхностният слой на горската почва съдържа стотици милиони сапрофитни почвени бактерии от няколко вида. Тези бактерии превръщат хумуса в различни минерали, които могат да бъдат абсорбирани от почвата от корените на растенията.

Някои почвени бактерии са в състояние да абсорбират азот от въздуха, като го използват в жизненоважни процеси. Тези азотфиксиращи бактерии живеят самостоятелно или се установяват в корените на бобовите растения. Прониквайки в корените на бобовите растения, тези бактерии причиняват растежа на кореновите клетки и образуването на възли върху тях.

Тези бактерии произвеждат азотни съединения, които растенията използват. Бактериите получават въглехидрати и минерални соли от растенията. По този начин съществува тясна връзка между бобовите растения и нодулните бактерии, което е полезно както за единия, така и за другия организъм. Това явление се нарича симбиоза.

Благодарение на симбиозата с нодулни бактерии, бобовите растения обогатяват почвата с азот, което спомага за увеличаване на добива.

Разпространение в природата

Микроорганизмите са повсеместни. Изключение правят само кратерите на активни вулкани и малки площи в епицентровете на взривени атомни бомби. Нито едно ниски температуриВ Антарктида нито кипящи струи на гейзери, нито наситени солни разтвори в солени басейни, нито силна изолация на планински върхове, нито силно облъчване на ядрени реактори пречат на съществуването и развитието на микрофлората. Всички живи същества постоянно взаимодействат с микроорганизмите, като често са не само техните хранилища, но и техни разпространители. Микроорганизмите са местни жители на нашата планета, активно изследващи най-невероятните естествени субстрати.

Почвена микрофлора

Броят на бактериите в почвата е изключително голям – стотици милиони и милиарди индивиди на грам. В почвата ги има много повече, отколкото във водата и въздуха. Общият брой на бактериите в почвата се променя. Броят на бактериите зависи от вида на почвата, тяхното състояние и дълбочината на слоевете.

На повърхността на почвените частици микроорганизмите са разположени в малки микроколонии (20-100 клетки всяка). Те често се развиват в дебелината на съсиреци от органична материя, върху живи и умиращи корени на растения, в тънки капиляри и вътрешни бучки.

Почвената микрофлора е много разнообразна. Тук има различни физиологични групи бактерии: гнилостни бактерии, нитрифициращи бактерии, азотфиксиращи бактерии, серни бактерии и др. Сред тях има аероби и анаероби, спорови и неспорови форми. Микрофлората е един от факторите за образуване на почвата.

Областта на развитие на микроорганизми в почвата е зоната, съседна на корените на живите растения. Нарича се ризосфера, а съвкупността от съдържащите се в нея микроорганизми се нарича ризосферна микрофлора.

Микрофлора на резервоари

вода - естествена средакъдето микроорганизмите растат в големи количества. По-голямата част от тях навлизат във водата от почвата. Фактор, който определя броя на бактериите във водата и наличието на хранителни вещества в нея. Най-чисти са водите от артезиански кладенци и извори. Откритите водоеми и реки са много богати на бактерии. Най-голямо количествобактериите се намират в повърхностните слоеве на водата, по-близо до брега. С отдалечаване от брега и увеличаване на дълбочината броят на бактериите намалява.

Чистата вода съдържа 100-200 бактерии на милилитър, а замърсената вода съдържа 100-300 хиляди или повече. В дънната утайка има много бактерии, особено в повърхностния слой, където бактериите образуват филм. Този филм съдържа много серни и железни бактерии, които окисляват сероводорода до сярна киселина и по този начин предотвратяват смъртта на рибата. В тинята има повече спорови форми, докато във водата преобладават неспоровите форми.

По видов състав микрофлората на водата е сходна с микрофлората на почвата, но има и специфични форми. Унищожавайки различни отпадъци, които попадат във водата, микроорганизмите постепенно извършват така нареченото биологично пречистване на водата.

Микрофлора на въздуха

Микрофлората на въздуха е по-малко на брой от микрофлората на почвата и водата. Бактериите се издигат във въздуха с прах, могат да останат там известно време и след това да се установят на повърхността на земята и да умрат от липса на хранене или под въздействието на ултравиолетови лъчи. Броят на микроорганизмите във въздуха зависи от географската зона, терена, времето на годината, замърсяването с прах и др. Всяка прашинка е носител на микроорганизми. Повечето бактерии са във въздуха отгоре индустриални предприятия. Въздухът в селските райони е по-чист. Най-чистият въздух е над горите, планините и заснежените райони. Горните слоеве на въздуха съдържат по-малко микроби. Микрофлората на въздуха съдържа много пигментни и спороносни бактерии, които са по-устойчиви от останалите на ултравиолетовите лъчи.

Микрофлора на човешкото тяло

Човешкото тяло, дори напълно здраво, винаги е носител на микрофлора. Когато човешкото тяло влезе в контакт с въздуха и почвата, върху дрехите и кожата се установяват различни микроорганизми, включително патогенни (бацили на тетанус, газова гангрена и др.). Замърсени са най-често изложените части на човешкото тяло. Е. коли и стафилококи се откриват по ръцете. В устната кухина има над 100 вида микроби. Устата със своята температура, влажност и остатъци от хранителни вещества е отлична среда за развитие на микроорганизми.

Стомахът има кисела реакция, така че по-голямата част от микроорганизмите в него умират. Започвайки от тънките черва, реакцията става алкална, т.е. благоприятен за микробите. Микрофлората в дебелото черво е много разнообразна. Всеки възрастен отделя около 18 милиарда бактерии дневно с екскременти, т.е. повече индивиди, отколкото хора на земното кълбо.

Вътрешните органи, които не са свързани с външната среда (мозък, сърце, черен дроб, пикочен мехур и др.), обикновено са свободни от микроби. Микробите навлизат в тези органи само по време на заболяване.

Бактериите в кръговрата на веществата

Микроорганизмите като цяло и бактериите в частност играят голяма роля в биологично важните цикли на веществата на Земята, извършвайки химически трансформации, които са напълно недостъпни нито за растенията, нито за животните. Организмите извършват различни етапи от кръговрата на елементите различни видове. Съществуването на всяка отделна група организми зависи от химическата трансформация на елементите, извършвана от други групи.

Цикъл на азота

Цикличната трансформация на азотните съединения играе основна роля в доставянето на необходимите форми на азот на организми от биосферата с различни хранителни нужди. Над 90% от общото фиксиране на азот се дължи на метаболитната активност на определени бактерии.

Въглероден цикъл

Биологичната трансформация на органичния въглерод във въглероден диоксид, придружена от редукция на молекулярен кислород, изисква съвместната метаболитна активност на различни микроорганизми. Много аеробни бактерии извършват пълно окисляване на органични вещества. При аеробни условия органичните съединения първоначално се разграждат чрез ферментация, а органичните крайни продукти на ферментацията се окисляват допълнително чрез анаеробно дишане, ако присъстват неорганични акцептори на водород (нитрат, сулфат или CO 2 ).

Цикъл на сярата

Сярата е достъпна за живите организми главно под формата на разтворими сулфати или редуцирани органични серни съединения.

Цикъл на желязо

Някои сладководни тела съдържат високи концентрации на редуцирани железни соли. На такива места се развива специфична бактериална микрофлора - железни бактерии, които окисляват редуцираното желязо. Те участват в образуването на блатни железни руди и водоизточници, богати на железни соли.

Бактериите са най-древните организми, появили се преди около 3,5 милиарда години в архея. В продължение на около 2,5 милиарда години те доминираха на Земята, образувайки биосферата и участваха в образуването на кислородната атмосфера.

Бактериите са едни от най-просто структурираните живи организми (с изключение на вирусите). Смята се, че те са първите организми, появили се на Земята.

Бактериите, според учените, са най-древните обитатели на Земята. Те се появиха на планетата в незапомнени времена и дълго време бяха единствените на нея. Структурата им е примитивна. Това са едноклетъчни организми, много от които все още запазват основните характеристики на своите предци, които са населявали Земята в древността. Дори е трудно да се оцени обективно.

Няколко

След изобретяването на първия мощен микроскоп (17-ти век), който дава възможност да се изследват тези малки обитатели на морето и сушата, много от тях са открити. В науката те са обособени в отделна група, която се нарича „бактерии“. Преди да говорим за значението на бактериите в природата и човешкия живот, няколко думи за самите тях.

Малко за бактериите

Те могат да имат различни форми. Коки - сферични, бацили - пръчковидни, вибриони - като запетаи, спирила - спираловидна, стрептококи - верижни, стафилококи - гроздове, диплококи - заоблени двойки. Всички те са способни да се движат с помощта на флагели или други средства. Бактериите се срещат навсякъде: дори в капчиците на чиста вода, в почвата, във въздуха, върху камъните и повърхността на кожата. Те се намират и в някои други организми, като хората. Само един грам черна почва може да съдържа милиони бактерии. Те са непретенциозни и изключително жизнеспособни: издържат на нагряване до 90 градуса, не умират при замръзване, издигат се в атмосферата до 30 км, спускат се на километри в почвата, живеят в дълбините на океана - истинските господари на нашия планета!

Значението на бактериите в природата и живота на човека

Значението на бактериите в природата и живота на човека. Предимства и недостатъци

Тези микроскопични организми обаче не са само наши помощници. Те причиняват вреда на природата и хората. Бактериите са носители на някои опасни заболявания: например холера, туберкулоза и много други. Те са в състояние да предизвикат епидемии, които могат да унищожат човечеството. Дори са създадени различни смъртоносни бактериологични оръжия, сега забранени в света. Следователно, човек трябва да ги държи под постоянен контрол.

Тези материали могат да се използват за урока „Значението на бактериите в природата и човешкия живот“ (6 клас).

Ролята на бактериите в живота на човека и природата

Всеки знае, че бактериите са най-древните обитатели на планетата Земя. Те са се появили, според научни данни, преди три до четири милиарда години. И дълго време те бяха единствените и законни господари на Земята. Можем да кажем, че всичко започна с бактерии. Грубо казано, произходът на всички живи организми се проследява обратно до тях. Така че ролята на бактериите в човешкия живот и природата (нейното формиране) е много важна.

Ода за бактериите

Тяхната структура е много примитивна - повечето от тях са едноклетъчни организми, които очевидно са се променили малко за толкова дълго време. Те са непретенциозни и могат да оцелеят в условия, които са екстремни за други организми (нагряване до 90 градуса, замръзване, разредена атмосфера, най-дълбокият океан). Те живеят навсякъде - във вода, почва, под земята, във въздуха, вътре в други живи организми. А в един грам почва например могат да се открият стотици милиони бактерии. Наистина почти идеални същества, които съществуват до нас. Ролята на бактериите в живота на човека и природата е голяма.

Производители на кислород

Знаете ли, че най-вероятно без съществуването на тези малки организми просто ще се задушим. Тъй като те (предимно цианобактерии, способни да отделят кислород в резултат на фотосинтеза) поради своето изобилие, произвеждат голяма суманавлизането на кислород в атмосферата. Това става особено актуално във връзка с изсичането на гори, които са стратегически важни за цялата Земя. И някои други бактерии произвеждат въглероден диоксид, който е необходим за дишането на растенията. Но ролята на бактериите в човешкия живот и природата не се ограничава до това. Има още няколко „вида дейности“, за които бактериите могат безопасно да получат почетен сертификат!

Санитарите

В природата една от функциите на бактериите е санитарната. Те ядат мъртви клетки и организми, изхвърляйки ненужни неща. Оказва се, че бактериите действат като портиери за целия живот на планетата. В науката това явление се нарича сапротрофия.

Кръговрат на веществата

И друга важна роля е участието в кръговрата на веществата в планетарен мащаб. В природата всички вещества преминават от организъм в организъм. Понякога те са в атмосферата, понякога в почвата, поддържайки мащабен цикъл. Без бактерии тези компоненти биха могли да се концентрират някъде на едно място и големите цикли биха били прекъснати. Това се случва например с вещество като азот.

Млечнокисели продукти

Млякото съществува отдавна познати на хоратапродукт. Но дългосрочното му съхранение стана възможно само в напоследъкс изобретяването на методи за консервиране и хладилни агрегати. И от зората на скотовъдството хората несъзнателно са използвали бактерии за ферментиране на мляко и производство на ферментирали млечни продукти, които имат по-дълъг срок на годност от самото мляко. Например сухият кефир може да се съхранява с месеци и да се използва като подхранваща храна по време на дълги преходи през пустинни райони. В това отношение ролята на бактериите в живота на човека е неоценима. В крайна сметка, ако на тези организми се „предложи“ мляко, те ще могат да произведат от него много вкусни и незаменими хранителни продукти. Сред тях: кисело мляко, изварено мляко, ферментирало печено мляко, заквасена сметана, извара, сирене. Кефирът, разбира се, се прави главно от гъбички, но не може без участието на бактерии.

Страхотни готвачи

Но „образуващата храна“ роля на бактериите в човешкия живот не се ограничава до ферментирали млечни продукти. Има много по-познати продукти, които се произвеждат с помощта на тези организми. Това са кисело зеле, мариновани (бъчви) краставици, обичани от много кисели краставички и други продукти.

Най-добрите съседи в света

Бактериите са най-многобройното царство от животински организми в природата. Те живеят навсякъде – около нас, върху нас, дори вътре в нас! И те са много полезни „съседи“ за хората. Например, бифидобактериите укрепват нашия имунитет, повишават устойчивостта на организма към много заболявания, подпомагат храносмилането и правят много други необходими неща. По този начин ролята на бактериите в човешкия живот като добри „съседи“ е също толкова безценна.

Производство на необходимите вещества

Учените успяха да работят с бактериите по такъв начин, че те започнаха да отделят необходимите за хората вещества. Често тези вещества са лекарства. Така че терапевтичната роля на бактериите в човешкия живот също е голяма. Някои съвременни лекарства се произвеждат от тях или въз основа на тяхното действие.

Ролята на бактериите в промишлеността

Бактериите са страхотни биохимици! Това свойство се използва широко в съвременната индустрия. Например през последните десетилетия производството на биогаз в някои страни достигна сериозни размери.

Отрицателна и положителна роля на бактериите

Но тези микроскопични едноклетъчни организми могат да бъдат не само помощници на човека и да съжителстват с него в пълна хармония и мир. Най-голямата опасност, която представляват е инфекциозни заболяванияпричинени от бактерии. Настанявайки се вътре в нас, отравяйки тъканите на тялото ни, те със сигурност са вредни, понякога фатални, за хората. Сред най-известните опасни заболявания, причинени от бактерии, са чумата и холерата. По-малко опасни са тонзилитът и пневмонията например. По този начин някои бактерии могат да представляват значителна опасност за хората, ако са патогенни. Затова учените и лекарите от всички времена и народи се опитват да „държат под контрол“ тези вредни микроорганизми.

Разваляне на храни от бактерии

Ако месото е развалено и супата е кисела, това вероятно е дело на бактерии! Те започват там и всъщност „изяждат“ тези продукти преди нас. След което за човек тези ястия вече не представляват хранителна стойност. Остава само да го изхвърлите!

Резултати

Отговаряйки на въпроса каква роля играят бактериите в човешкия живот, можем да подчертаем както положителните, така и отрицателните аспекти. Очевидно е обаче, че положителни свойстваИма много повече бактерии, отколкото отрицателни. Всичко се дължи на интелигентния контрол на човека над това многобройно царство.

Какво е значението на бактериите в природата и човешкия живот?

Какво е значението на бактериите в природата и човешкия живот? Дайте пълен отговор... Като презентация или история.

Коля Майорс

Разграждането на всички растителни и животински остатъци и образуването на хумус и хумус също се извършва главно от бактерии. Бактериите са мощен биотичен фактор в природата.

Почвообразуващата работа на бактериите е от голямо значение. Първата почва на нашата планета е създадена от бактерии. Но дори и в наше време състоянието и качеството на почвата зависи от функционирането на почвените бактерии. Особено важни за плодородието на почвата са така наречените азотфиксиращи нодулни бактерии, симбионти на бобовите растения. Те насищат почвата с ценни азотни съединения.

Бактериите пречистват мръсните отпадъчни води, като разграждат органичните вещества и ги превръщат в безвредни неорганични вещества. Това свойство на бактериите се използва широко в пречиствателните станции за отпадъчни води.

В много случаи бактериите могат да бъдат вредни за хората. По този начин сапротрофните бактерии развалят хранителните продукти. За да се предпазят продуктите от разваляне, те се подлагат на специална обработка (варене, стерилизация, замразяване, сушене, химическо почистване и др.). Ако това не се направи, може да възникне хранително отравяне.

Сред бактериите има много патогенни видове, причиняващи заболяванияпри хора, животни или растения. Коремният тиф се причинява от бактерията Salmonella, докато дизентерията се причинява от бактерията Shigella. Патогенните бактерии се разпространяват във въздуха с капчици слюнка от болен човек при кихане, кашляне и дори при нормален разговор (дифтерия, магарешка кашлица). Някои патогенни бактерии са много устойчиви на изсушаване и се задържат дълго време в прах (туберкулозен бацил). В прах и почва живеят бактерии от род Clostridium - причинители на газова гангрена и тетанус. Някои бактериални заболявания се предават чрез физически контакт с болен човек (полово предавани болести, проказа). Често патогенните бактерии се предават на хората с помощта на така наречените вектори. Например, мухите, пълзящи в канализацията, събират хиляди патогенни бактерии на краката си и след това ги оставят върху храната, консумирана от хората.

Значението на бактериите в живота на човека и природата

Довиждане, отговори...

Бактериите играят важна роля в кръговрата на веществата в природата. Гниещите бактерии разграждат органичната материя до минерали, които могат да се използват от растенията. Живеещите в почвата бактерии осигуряват нейното плодородие.
Цианобактериите и почвените бактерии абсорбират азот от въздуха и обогатяват почвата с него (нодулни бактерии, Azotobacter). Образуването на нефт и природен газ става с участието на бактерии. Бактериите се използват в хранително-вкусовата промишленост - при подквасване на мляко, приготвяне на кисели млека и сирена. От определени групи микроорганизми се получават антибиотици, витамини и др.. Без бактерии е невъзможно да се направят фибри от лен или силаж от зелен фураж. При почистване Отпадъчни водисе използват бактерии.
Но бактериите могат да причинят голяма вреда на хората и други организми, причинявайки заболявания (възпалено гърло, дифтерия, тиф, туберкулоза и много други). Бактериите могат да развалят храната, отделяйки токсични вещества и да причинят заболявания като ботулизъм при хората.
Източник 1
Източник 2

Значението на бактериите в природата и живота на човека

ЗНАЧЕНИЕТО НА БАКТЕРИИТЕ В ПРИРОДАТА И ЖИВОТА НА ЧОВЕКА
В природата бактериите са изключително широко разпространени. Те обитават почвата, действайки като разрушители на органични вещества - останки от мъртви животни и растения. Чрез превръщането на органичните молекули в неорганични, бактериите по този начин почистват повърхността на планетата от гниещи остатъци и връщат химичните елементи и биологичния цикъл.
А ролята на бактериите в човешкия живот е огромна. По този начин производството на много хранителни и технически продукти е невъзможно без участието на различни ферментационни бактерии. В резултат на жизнената дейност на бактерии, кисело мляко, кефир, сирене, кумис, както и ензими, алкохоли, лимонена киселина. Ферментационни процеси хранителни продуктисъщо са свързани с бактериална активност.
Има бактерии - симбионти (от лат. "sim" - заедно, "bios" - живот), които живеят в телата на растенията и животните и им носят определени ползи. Например нодулните бактерии, които се установяват в корените на някои растения, са в състояние да абсорбират газообразен азот от почвения въздух и по този начин да доставят на тези растения необходимия за живота азот. Тъй като растенията умират, те обогатяват почвата с азотни съединения, което би било невъзможно без участието на такива бактерии.
Известно е, че хищните бактерии ядат представители на други видове прокариоти.
Голяма е и отрицателната роля на бактериите. Различни видовебактериите причиняват разваляне на храната, като освобождават метаболитни продукти, които са токсични за хората. Най-опасни са патогенните (от гръцки “pathos” - болест и “genesis” - произход) бактерии - източник на различни заболявания на хората и животните, като пневмония, туберкулоза, апендицит, салмонелоза, чума, холера и др. засягат бактериите и растенията.

Людмила шарухия

1.Позитивен

1. Почвените бактерии участват в образуването на въглища, нефт, торф...
2. Гниещите бактерии разграждат органичните остатъци до минерали, които могат да се използват от растенията.
3. Бактериите, живеещи в почвата, осигуряват нейното плодородие.
4. Цианобактериите и почвените бактерии абсорбират азот от въздуха и обогатяват почвата с него (нодулни бактерии, Azotobacter).

1. Бактериите се използват в хранително-вкусовата промишленост - при подквасване на мляко, приготвяне на кисели млека и сирена.
2. От определени групи микроорганизми се получават антибиотици, витамини и др.
3. Без бактерии не може да се направи влакно от лен, силаж от зелен фураж
(използвани в кожарската и текстилната промишленост).
4. Бактериите се използват при пречистване на отпадъчни води.
2.Отрицателен
А. Значението на бактериите в природата:
1. Патогенните бактерии причиняват заболявания при животните и растенията.
Б. Значението на бактериите в човешкия живот:
1. Бактериите могат да причинят голяма вреда на хората и други организми, причинявайки заболявания (възпалено гърло, дифтерия, коремен тиф, туберкулоза и много други).
2. Бактериите могат да развалят храната, отделяйки токсични вещества и да причинят заболяване, например ботулизъм при хората.
3. Някои бактерии разрушават хартията и причиняват корозия на метала.

Ролята на бактериите в човешкия живот

Работата е завършена от ученичка от 11А клас Грешилова Анна

Ролята на бактериите в природата и живота на човека

Бактериите играят важна роля на Земята. Те участват активно в кръговрата на веществата в природата. Всички органични съединения и значителна част от неорганичните претърпяват значителни промени с помощта на бактерии. Тази роля в природата е от глобално значение. Появили се на Земята по-рано от всички организми (преди повече от 3,5 милиарда години), те създадоха живата обвивка на Земята и продължават активно да обработват жива и мъртва органична материя, включвайки продуктите на техния метаболизъм в цикъла на веществата. Кръговратът на веществата в природата е в основата на съществуването на живота на Земята.
Разграждането на всички растителни и животински остатъци и образуването на хумус и хумуссъщо се произвежда главно от бактерии. Бактериите са мощен биотичен фактор в природата.
От голямо значение почвообразуващата работа на бактериите. Първата почва на нашата планета е създадена от бактерии. Но дори и в наше време състоянието и качеството на почвата зависи от функционирането на почвените бактерии. Така нареченият азотфиксиращи нодулни бактерии-симбионтибобови растения. Те насищат почвата с ценни азотни съединения.
Бактерии пречистват мръсните отпадъчни води, разграждайки органичните вещества и превръщайки ги в безвредни неорганични. Това свойство на бактериите се използва широко в пречиствателните станции за отпадъчни води.
В много случаи бактериите могат да бъдат вредни за хората. Така, сапротрофни бактерииразвалят хранителни продукти. За да се предпазят продуктите от разваляне, те се подлагат на специална обработка (варене, стерилизация, замразяване, сушене, химическо почистване и др.). Ако това не се направи, може да възникне хранително отравяне.
Сред бактериите има много патогенни видовекоито причиняват заболявания при хора, животни или растения. Тежкото заболяване коремен тиф се причинява от бактерията Salmonella, а дизентерията се причинява от бактерията Shigella. Патогенните бактерии се разпространяват във въздуха с капчици слюнка от болен човек при кихане, кашляне и дори при нормален разговор (дифтерия, магарешка кашлица). Някои патогенни бактерии са много устойчиви на изсушаване и се задържат в прах за дълго време (туберкулозен бацил). В прах и почва живеят бактерии от род Clostridium - причинители на газова гангрена и тетанус. Някои бактериални заболявания се предават чрез физически контакт с болен човек (полово предавани болести, проказа). Често патогенните бактерии се предават на хората с помощта на така наречените вектори. Например, мухите, пълзящи в канализацията, събират хиляди патогенни бактерии на краката си и след това ги оставят върху храната, консумирана от хората.
Бактериите са големи преобразуватели на биомаса.Мъртвите организми, както растителни, така и животински, се обработват усърдно от бактерии, които превръщат мъртвите клетки на организмите в почва и тор, като по този начин поддържат „цикъла на биомасата“ в природата. Например, листата, които падат от дърветата през есента, са изложени на бактерии и се превръщат в плодороден хумус до следващата пролет. На тази плодородна почва расте същото дърво, което е пуснало листата си през есента.
Бактериите са абсорбатори на азот.Само бактериите са в състояние да асимилират азот, който след това влиза в почвата като тор. Специални ензими, съдържащи се в бактериите, им помагат да „усвояват” атмосферния азот и да го смесват с други минерали. Така протича един жизненоважен процес за всички растения на Земята – азотфиксацията.
Бактериите са доставчици на кислород и въглероден диоксид.Количеството кислород в атмосферата на планетата е най-важният показател, необходим за съществуването на всички живи същества. Бактериите непрекъснато допълват земната атмосфера с кислород, така че без бактерии вие и аз най-вероятно щяхме да се задушим отдавна.
Бактериите са създателите на минералите.Много минерали се създават в продължение на векове и хилядолетия от биомаса с участието на въздух, вода, почва и бактерии. Следователно ролята на бактериите като създатели на минерали също е много голяма.
Бактериите са главните готвачи на млечните продукти.Млечнокиселите бактерии са необходими за коагулацията на млякото, от което хората правят кефир, сирене и кисело мляко. Без млечнокисели бактерии никога не бихме могли да си набавим всички тези прекрасни храни.
Бактериите са помощници на фермера.Специални бактерии помагат при селско стопанствоборба с насекоми вредители и плевели. За увеличаване на производителността хората използват и специални бактериални торове.
Бактериите не са само приятели и помощници.Много бактерии са преносители на опасни заболявания като холера, туберкулоза или сифилис. В света има дори специални бактериологични оръжия за масово унищожение, които могат да предизвикат епидемия.

Едно време лекарите не знаеха, че туберкулозата се причинява от бактерии, така че не знаеха как да я лекуват. Но през 1882 г. немският учен Роберт Кох изолира и описва причинителя на туберкулозата. Туберкулозният бацил започва да се нарича бацил на Кох или туберкулозен бацил. Постепенно се разработват методи за лечение на това сериозно заболяване. Робърт Кох също открива бацила, който причинява антракс и изучава цикъла на неговото развитие.
Болестите могат да бъдат свързани и с проникването на бактерии в рани. В дълбоки рани, замърсени с пръст, се развиват бактерии, които причиняват газова гангрена и тетанус. Тези заболявания са много опасни и често фатални. Повърхностните рани и изгаряния лесно се заразяват със стафилококи и стрептококи, които причиняват гнойно възпаление.
Откриването на патогенни бактерии направи възможно намирането на средства за борба с много болести. Бактериите обаче бързо се адаптират към лекарствата и учените трябва да разработят нови и все по-мощни лекарства.
Дейността на някои бактерии се използва от хората при производството на лекарства, различни органични вещества и нови хранителни продукти. Специални видове бактерии произвеждат силни антибиотици (стрептомицин, тетрациклин и др.) - вещества, които убиват или потискат развитието на патогенни организми.
Ферментацията е позната на хората от незапомнени времена. В продължение на хиляди години те са използвали млечнокисела ферментация в производството на различни млечни продукти и сирена; алкохолна ферментация - при производство на вино, пивоварство, кисело зеле, приготвяне на оцет. В същото време те не подозират, че ферментацията е резултат от жизнената дейност на бактериите.
и т.н.................

>>Ролята на бактериите в природата и живота на човека

§ 93. Ролята на бактериите в природата и човешкия живот

Съдържание на урока бележки към уроцитеподдържаща рамка презентация урок методи ускорение интерактивни технологии Практикувайте задачи и упражнения самопроверка работилници, обучения, казуси, куестове домашна работа въпроси за дискусия риторични въпроси от ученици Илюстрации аудио, видео клипове и мултимедияснимки, картинки, графики, таблици, диаграми, хумор, анекдоти, вицове, комикси, притчи, поговорки, кръстословици, цитати Добавки резюметастатии трикове за любознателните ясли учебници основен и допълнителен речник на термините други Подобряване на учебниците и уроцитекоригиране на грешки в учебникаактуализиране на фрагмент в учебник, елементи на иновация в урока, замяна на остарели знания с нови Само за учители перфектни уроцикалендарен план за годината методически препоръки дискусионни програми Интегрирани уроци