Презентация - "Царство Бактерий".

Царство Бактерий

Бактерии — это группа живых организмов, которые первыми появились на Земле. Учёные считают, что это произошло более \(3,5\) млрд лет назад и ещё почти миллиард лет после этого на нашей планете обитали только они.
Распространение бактерий
Бактерии живут везде. Их можно обнаружить в капле водопроводной воды, в почве, в любом водоёме, на камнях, в воздухе, в песке пустынь и в вечной мерзлоте.
Они встречаются во льдах Антарктиды, где температура опускается до \(–83\) °С и в гейзерах, где вода нагрета \(+85\)–\(90\) °С. В \(1\) г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий. Живут бактерии на поверхности и внутри тел растений, грибов и животных.
Условия жизни бактерий
Бактерии могут существовать в разных условиях. Для некоторых видов необходим кислород. Известны и такие виды бактерий, которые способны обходиться без кислорода.
Бактерии выживают в мороз и в жару. А споры бактерий не погибают при длительном кипячении и остаются жизнеспособными на протяжении долгого времени даже в замороженном состоянии.

Общая характеристика бактерий
Бактерии — это крошечные организмы, изучать которые можно только с помощью увеличительной техники.
Увидеть бактерии можно и в световой микроскоп, а вот рассмотреть мельчайшие структуры бактериальных клеток позволяют только электронные микроскопы.

Форма бактерий
В зависимости от формы клетки бактерии различают:
шарообразные одиночные — кокки,
сложенные в цепочку кокки — стрептококки,
группы (грозди) кокков — стафилококки,
две шарообразные бактерии, соединённые вместе, — диплококки,
палочковидные — бациллы,
спиралевидные — спириллы,
изогнутые — вибрионы и др.

Чаще всего бактерии имеют вид палочек, толщина которых составляет \(0,5\)–\(1\) мкм, а длина — \(2\)–\(3\) мкм. У самых больших бактерии длина достигает \(30\)–\(100\) мкм.

Снаружи клетки бактерий покрыты клеточной стенкой, образованной в основном из муреина. Клеточная стенка придаёт клетке бактерии форму, защищает её от внешних воздействий. Через клеточную стенку в бактериальную клетку попадают питательные вещества, а из клетки удаляются продукты обмена.

У многих бактерий над клеточной стенкой есть ещё слизистая капсула, которая служит защитой от потери воды.
Бактерии бывают неподвижные и подвижные. У подвижных бактерий имеется один или несколько жгутиков. Жгутик — это тонкая нить, нижняя часть которой закреплена в цитоплазматической мембране. Выступающая из клетки часть длинная, она быстро вращается и приводит клетку бактерии в движение. У других бактерий на поверхности клетки имеются ворсинки.
Под оболочкой в бактериальной клетке находится цитоплазма, в которой содержатся различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества.
Бактерии отличаются от всех клеточных организмов тем, что в их клетках нет оформленного ядра: ядерное вещество (хромосома) располагается в цитоплазме и не отделено от неё оболочкой.
Обрати внимание!
Клетки бактерий называют безъядерными. По этому признаку (и ряду других) бактерии относят к прокариотам (доядерным организмам) и отличают от организмов, имеющих оформленное ядро с ядерной оболочкой, — эукариотов.

Дыхание
Большинство видов бактерий используют для дыхания кислород, их называют аэробными бактериями. Но есть виды прокариот, не нуждающиеся в кислороде, — это анаэробные бактерии. Бактерии-анаэробы способны жить на дне водоёмов, в глубоких слоях почвы, в желудках и кишечниках животных, то есть в местообитаниях, где совсем немного или вообще нет кислорода.
Некоторые бактерии могут приспосабливаться к жизни в средах с разным содержанием кислорода. Если кислорода достаточно, то дыхание у таких бактерий протекает как у аэробных организмов, а если кислорода мало или он отсутствует, то их обмен веществ перестраивается, и они на время становятся анаэробными организмами.
Питание
Для разных видов бактерий характерны самые разнообразные способы питания.
Большую группу составляют микроорганизмы, питающиеся готовыми органическими веществами, — гетеротрофные бактерии.
Всем известны болезнетворные бактерии, поселяющиеся в организмах животных, в том числе человека, и вызывающие различные заболевания, например туберкулёз, холеру. Это бактерии-паразиты, они питаются за счёт ресурсов организма-хозяина, поедая органические вещества его тела и нанося ему вред.
В организмах животных и растений можно также обнаружить бактерий-симбионтов. Эти бактерии не вредят организму, в котором обитают, а наоборот, приспособились к взаимовыгодному обмену с ним. Множество видов бактерий способны потреблять вещества мёртвых остатков и выделений других организмов. Таковы, например, почвенные бактерии гниения, использующие в качестве пищи органические вещества листового опада, навоза, трупов животных. Эту группу микроорганизмов называют бактериями-сапротрофами (от греч. sapros [сапрос] — «гнилой», trophe [трофе] — «пища»). Ещё одну группу микроорганизмов составляют автотрофные бактерии. Они не нуждаются в органических веществах, но способны сами производить их.

Размножение
Бактерии размножаются путём деления клетки пополам, в результате чего образуются две одинаковые клетки — такие же, как материнская. Такой способ называют бинарным делением.
Если условия окружающей среды благоприятны, то бактерии способны размножаться очень быстро. Например, молочнокислые бактерии при достаточном количестве питательных веществ (сахаров) и температуре 35–40 °С каждые 30 минут удваивают численность. Несложно подсчитать, что потомство одной бактерии за 5 часов превысит 1 тысячу экземпляров, а за 10 часов почти достигнет 1 миллиона.

Спорообразование
Некоторые бактерии способны образовывать споры. Споры у бактерий служат не для размножения, а для перенесения неблагоприятных условий — отсутствия пищи или воды, влияния слишком высокой или низкой температуры и т. д.

Спора образуется внутри клетки. Часть цитоплазмы обособляется вокруг генетического материала клетки, затем отшнуровывается и одевается плотными оболочками, после чего оставшиеся внешние части клетки отмирают. В таком состоянии споры могут существовать очень долгое время — десятки и даже сотни лет. Когда споры попадают в благоприятные условия, они превращаются в обычные бактериальные клетки. Вначале лопается оболочка споры, клетка выходит из оболочки, начинает питаться, расти, затем делиться.Споры бактерий очень устойчивы к воздействию низких и высоких температур: выдерживают замораживание и нагревание, а иногда даже кипячение. Уничтожить споры обычно удаётся только путём длительного кипячения, или нагревания под давлением, или прокаливания, или с помощью специальных химических растворов. Уничтожение всех микроорганизмов и их спор называют стерилизацией (от лат. sterilis [стерилис] — «бесплодный»). Пищевые продукты стерилизуют и герметично упаковывают, чтобы увеличить срок их хранения. Стерилизуют также все медицинские инструменты, чтобы не занести в организм человека инфекцию.

Значение бактерий
Значение бактерий в природе
Бактерии — древнейшие обитатели Земли. Учёные считают, что первыми появившимися на нашей планете клеточными организмами были именно бактерии. Они распространены всюду. Их находят в атмосфере на высоте нескольких километров, на дне океанов, в нефтяных и угольных пластах. Несмотря на малые размеры, бактерии выполняют важные функции во всех природных сообществах Земли.
Бактерии, обитающие в почве, разлагают мёртвое органическое вещество и превращают его в неорганические вещества, доступные растениям. Таким образом, почвенные бактерии участвуют в создании почвы и сохраняют её плодородие.

2. Клубеньковые бактерии — симбионты бобовых растений — обогащают почву азотом, повышая её плодородие.

3. Цианобактерии производят органические вещества, потребляемые другими организмами, и выделяют в атмосферу кислород.

4. Бактериями питаются многие одноклеточные животные, например амёбы и инфузории.

5. Бактерии-симбионты, обитающие в кишечниках копытных животных, способны перерабатывать целлюлозу, содержащуюся в растительных кормах, и увеличивать их пищевую ценность.

6. Паразитические бактерии могут поселяться в организмах животных и растений, ослаблять их, вызывать опасные заболевания и даже гибель.

Значение бактерий в жизни человека

Бактерии играют важную роль в жизни человека.
Микрофлора кишечника человека — это полезные бактерии-симбионты, обитающие в пищеварительном тракте. Эти микроорганизмы выполняют некоторые полезные функции, например препятствуют проникновению и размножению болезнетворных бактерий.

Многие болезни человека — ангина, коклюш, сальмонеллёз — вызываются болезнетворными бактериями. Бактерии, живущие в зубном налёте, питаются остатками пищи и могут вызывать кариес (от лат. caries [кариес]— «гниение») — инфекционное повреждение зубов. С патогенными бактериями люди борются с помощью антибиотиков (от лат. anti [анти] — «против» и др.-греч. bios [биос] — «жизнь») — веществ, подавляющих рост бактериальных клеток и уничтожающих их.

Бактерии гниения и брожения могут вызывать порчу пищевых продуктов — скисание молока, прогоркание масла, протухание мяса и рыбы. Употребление в пищу испорченных продуктов может вызывать отравление. Для сохранения продуктов их подвергают специальной обработке — консервации (от лат. conservatio [консервацио] — «сохранение»): охлаждению, замораживанию, засаливанию, высушиванию, засахариванию, пастеризации, стерилизации и герметическому упаковыванию. В результате такой обработки создаются условия, не подходящие для развития микроорганизмов, а упаковка предотвращает попадание на продукты новых бактерий и их спор.

Учёные смогли «научить» бактерии производить нужные людям вещества, например инсулин (лекарство для больных диабетом), витамины, пищевой и кормовой белок.