Типы питания бактерий

Общая характеристика бактерий

Форма бактерий:

1. Округлые – кокки (диплококки, стрептококки, стафилококки)
2. Палочковидные – бациллы (туберкулезная палочка, палочка Коха)
3. Спиралевидные – спириллы (бледная спирохета)
4. В виде запятой – вибрионы(холерный вибрион)

Рис. 1. Округлые	Рис. 2. Палочковидные
Рис. 3. Спиралевидные	Рис. 4. Вибрионы

Типы питания бактерий

Для получения необходимой энергий бактерии могут использовать готовые органические вещества; такие бактерии называют гетеротрофами. Они получают энергию при окислении органических веществ кислородом или при сбраживании (без участия кислорода). В зависимости от субстрата, на котором они развиваются, различают сапрофитные бактерии (питаются мертвым органическим веществом, например, бактерии гниения, молочнокислые бактерии); бактерии-паразиты (развиваются только на живых организмах, например, менингококки, гонококки) и миксотрофные бактерии (способны и к паразитическому, и к сапрофитному образу жизни, например, бациллы сыпного тифа, сибирской язвы).

Автотрофные бактерии используют неорганические соединения углерода (главным образом углекислый газ) для синтеза собственных органических веществ. В качестве источника энергии они используют или свет, или химическую энергию окисления неорганических веществ. К фотоавтотрофным принадлежат бактерии, имеющие зеленые пигменты - бактериохлорофиллы. В группу хемоавтотрофов входят нитрифицирующие бактерии, способные окислять аммоний до нитратов. Азотфиксирующие бактерии переводят молекулярный азот в нитраты. Бесцветные серные бактерии окислят сероводород до молекулярной серы, а при нехватке сероводорода переводят серу в сернистую и серную кислоты. Железобактерии окисляют двухвалентное железо в трехвалентное, благодаря их деятельности в протерозойской эре образовались залежи железных руд. Водородные бактерии окисляют молекулярный водород до воды.(Открыл хемосинтез ВИНОГРАДСКИЙ)

Особый интерес представляют бактерии — симбионты, тесно связанные с другими живыми организмами симбиотическими типами отношений. Например, клубеньковые бактерии, образующие клубеньки на корнях бобовых растений. Они свободно живут в почве, но фиксацию молекулярного азота могут осуществлять только в симбиозе с растениями. Растение обеспечивает бактерии питательными веществами и создает для них необходимые условия существования, а бактерии снабжают растения азотом. Они способны фиксировать молекулярный азот и переводить его в форму, доступную для всасывания растениями. Симбионты бактерии живущие в кишечнике у термитов и млекопитающих помогают расщеплять целлюлозу(клетчатку)

Бактерии имеют повсеместное распространение. Наибольшее количество бактерий обитает в почве — в 1 г плодородной пахотной почвы их содержится несколько миллиардов. Почвенная флора в основном представлена бактериями гниения. Они разлагают органические остатки до веществ, которые потребляют растения: углекислого газа, воды и минеральных солей. Этот процесс называется минерализацией органических остатков. Чем больше бактерий в почве, тем интенсивнее идет процесс минерализации, следовательно, тем выше плодородие почв.

В почве также могут находиться болезнетворные бактерии и их споры (столбняк). В воду бактерии попадают главным образом из почвы.

На дне водоемов сконцентрированы сапрофитные бактерии — они разлагают отмершее органическое вещество, оседающее на дно, то есть выполняют ту же роль, что и почвенные бактерии.

Концентрация бактерий в воде значительно ниже, чем в почве. В 1 см воды обычно содержатся до 400000 бактерий. В воде могут присутствовать и болезнетворные бактерии — возбудители холеры, туляремии и др. Меньше всего бактерий в воздухе, однако их количество значительно повышается в помещениях в местах скопления людей. Наименьшее количество бактерий содержится в воздухе хвойных лесов, особенно сосновых. Смолистые выделения хвойных обладают бактерицидным свойством.(ФИТОНЦИДЫ) В населенных пунктах, а особенно в промышленных городах, число бактерий в воздухе увеличивается, так как они оседают на взвеси пыли, в избытке содержащейся в воздухе. В местах скопления людей воздух содержит очень большое количество разнообразных болезнетворных бактерий и их споры (туберкулез, ангина). Бактерии встречаются и в бескислородной среде (в глубоких слоях почвы, иле, толще воды). Одни бактерии приспособились жить при низких температурах, например, в 1 г льда Антарктиды обнаружено около 100 бактерий. Другие, наоборот, могут жить в горячих источниках, выдерживая температуру до 80°С. Ряд бактерий живут на покровах или внутри растений, животных и человека.

Бактерии принимают непосредственное участие в круговороте веществ в природе, разрушая мертвые органические вещества, и тем самым способствуют поглощению этих веществ растениями.

Цианобактерии при фотосинтезе выделяют кислород. Именно благодаря этой группе организмов примерно 2 миллиарда лет тому назад началось накопление молекулярного кислорода. В результате деятельности этих бактерий изменился газовый состав атмосферы и сформировался озоновый экран.

Важную роль играют бактерии в фиксации атмосферного азота. Среди них встречаются как свободноживущие бактерии (в том числе некоторые цианобактерий), так и живущие в симбиозе клубеньковые бактерии. Делая доступным для растений азот атмосферы, они повышают плодородие почвы.

Цианобактерии входят в состав лишайников. Множество симбиотических бактерий обитают в кишечнике млекопитающих как симбионты. Они частично разлагают клетчатку, которую эти животные не способны переварить. В процессе их жизнедеятельности синтезируются витамины группы В и витамин К, необходимые для нормальной жизнедеятельности. При отсутствии бактерий в кишечнике у животных развивается заболевание — дисбактериоз.

Способность бактерий расщеплять органические вещества используют при очистке загрязненных сточных вод.

В пищевой промышленности бактерии вызывают процессы брожения для получения кисломолочных продуктов, сыра, масла, квашения овощей. В химической промышленности бактерии используют для получения спиртов, уксусной кислоты, ацетона, сахаров и полимеров.

Бактерии применяются в микробиологической промышленности для получения антибиотиков, витаминов, гормонов и ферментов.

Бактерии широко используются в генетической инженерии. Так удалось путем переноса генов, кодирующих синтез инсулина у человека в клетки бактерий, получить человеческий инсулин.

Бактерии могут играть и отрицательную роль. Они способны вызывать порчу сена, кормов, пищевых продуктов, повреждение книг и рукописей. Цианобактерии вызывают цветение воды, что пагубно отражается на существовании других обитателей водоемов — беспозвоночных и рыб.

Бактерии вызывают заболевания растений, животных и человека. У человека бактерии являются возбудителями таких заболеваний, как тиф, холера, чума, сибирская язва, туберкулез, ангина и др. Заражение может происходить как при контакте с больными людьми, так и через воду, воздух, продукты питания, предметы личной гигиены. К мерам борьбы с возбудителями инфекционных заболеваний относятся: проведение предохранительных прививок, контроль за источниками воды и пищевыми продуктами, пастеризация и термическая обработка пропитания, соблюдение основных гигиенических требований дезинфекция помещений, стерилизация инструментов и перевязочного материала.

Поиск по сайту: