Почему бактерии выделяют в отдельное царство?

Почему бактерии выделяют в отдельное царство?

Верны ли следующие утверждения.

Бактерии в живом организме

Организм каждого человека представляет собой очень сложный биологический механизм, который работает по собственным законам. Человеческий организм населен огромным количеством бактерий. Ученые подсчитали, что их общий вес составляет от 1,5 до 2,5 кг! Живут бактерии в желудочно-кишечном тракте, рту, носовой полости и на коже. Основная цель бактерий заключается в создании в органах человека такой среды, в которой вредные микробы не могут выжить. Именно поэтому болезнетворные микробы, попадая, например, на кожу, в нос, рот или желудочно-кишечный тракт, погибают, так как среда, созданная полезными бактериями, является для них смертельной.

Самая важная функция бактерий — расщепление и переваривание пищи. Микроорганизмы, находящиеся на коже человека, можно назвать биологическим щитом, который не позволяет вредным бактериям повредить кожные покровы и проникнуть внутрь организма. А еще существуют бактерии, которые помогают нашей иммунной системе защищать нас от некоторых возбудителей болезней.

В организме животных также находится огромное количество полезных бактерий. Например, в желудке коровы живут специальные бактерии, помогающие ей расщеплять целлюлозу — вещество, которое в большом количестве содержится в растениях. Благодаря особым бактериям пищеварительного тракта коровы целлюлоза расщепляется на жирные кислоты, из которых животное получает необходимую ему энергию. Представь: если бы в организме человека были такие бактерии, мы могли бы питаться только растениями и вообще не нуждаться в другой пище!

Этот орган во многом похож на клеточную стенку растений.

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.

В водах рек, особенно вблизи больших городов, бакте рий может быть очень много до нескольких сотен тысяч в 1 мм 3.

Размножение

В условиях, благоприятных для размножения, оно осуществляется почкованием или вегетативно. Бесполое размножение происходит в такой последовательности:

  1. Клетка бактерии достигает максимального объема и содержит необходимый запас питательных веществ.
  2. Клетка удлиняется, посередине появляется перегородка.
  3. Внутри клетки происходит дележ нуклеотида.
  4. ДНК основная и отделенная расходятся.
  5. Клетка делится пополам.
  6. Остаточное формирование дочерних клеток.

При таком способе размножения нету обмена генетической информацией, поэтому все дочерние клетки будут точной копией материнской.

Процесс размножения бактерий в неблагоприятных условиях более интересен. О способности полового размножения бактерий ученые узнали сравнительно недавно – в 1946 году. У бактерий нет разделения на женские и половые клетки. Но ДНК у них встречается разнополое. Две такие клетки при приближении друг к другу образовывают канал для передачи ДНК, происходит обмен участками – рекомбинация. Процесс довольно длительный, результатом которого являются две совершенно новые особи.

Большинство бактерий очень сложно увидеть под микроскопом, так как они не имеют своей окраски. Немногие разновидности имеют пурпурный или зеленый окрас, благодаря содержанию в них бактериохлорофилла и бактериопурпурина. Хотя если рассматривать некоторые колонии бактерий, становится ясно, что они выделяют окрашиваемые вещества в среду обитания и приобретают яркую окраску. Для того, чтобы подробней изучать прокариотов, их окрашивают.

Фотографии бактерий под микроскопом

Гетеротрофы различают такие, как симбионты, паразиты и сапрофиты.

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%.

История открытия бактерий.

Как бактерии переносят неблагоприятные условия

Микроскопические прокариоты способны длительное время переносить неблагоприятные условия, превращаясь в споры. Происходит потеря воды клеткой, значительное уменьшение объема и изменение формы.

Споры становятся нечувствительны к механическим, температурным и химическим воздействиям. Таким образом сохраняется свойство жизнеспособности и осуществляется эффективное расселение.

Споры становятся нечувствительны к механическим, температурным и химическим воздействиям.

Грибы — царство живых организ­мов

Грибы — это отдельное царство живых организ­мов, которые не являют­ся ни растениями, ни живот­ными. Они сочетают в себе признаки и тех, и других. Как растения, грибы неподвижны, имеют прочные клеточные стенки и способны укоренять­ся в почве. В то же время они, как животные, питаются го­товыми органическими веще­ствами и могут запасать угле­воды в виде гликогена.

Грибы бывают однокле­точными и многоклеточными. Царство этих живых организ­мов включает около 100 000 только описанных видов, а на самом деле, по оценкам уче­ных, их может быть 1,5 млн. Грибы не имеют хлорофилла и не могут сами вырабатывать органические вещества. Не­которые из них используют в пищу продукты распада рас­тений и животных. Перера­батывая их, грибы повышают плодородие почвы. Другие грибы питаются за счет расте­ний. Минеральные и прочие необходимые вещества они всасывают всей поверхностью тела. Количество таких грибов в почве огромно, поэтому и ве­лика их роль в природе.

Жизненный цикл гриба

Большинство грибов растет на земле, пеньках или пова­ленных деревьях. Их скрытой корневой системой является мицелий, он и есть собствен­но гриб. Плодовое тело гриба состоит из ножки и шляпки. Именно в плодовом теле об­разуются споры — семена, необходимые для размножения гриба. Как раз плодовые тела мы во множестве собираем на лесных полянках.

Гименофор у грибов нахо­дится под шляпкой. У боро­вика он трубчатый, у лисич­ки складчатый, у сыроежки пластинчатый, а у сморчка гладкий. Гименофор помога­ет различать грибы. Однако существует множество других способов.

Заглянув под шляпку, вы можете определить, с каким грибом столкнулись

Грибы царство живых организ мов.

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!

Читайте также:  Спермициды — противозачаточные кремы, капсулы и тампоны без гормонов. Спермициды - метод контрацепции

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.

При наступлении неблагоприятных для жизни условий бактерии образуют защитную оболочку – спору.

Какая систематическая группа живых организмов не является надвидовой?

Какая систематическая группа живых организмов не является надвидовой?

* Выберите один правильный ответ.

Отряд популяция семейство царство.

В отличии от грибов и большинства бактерий животные пищу не всасывают , а.

Почему бактерии выделяют в отдельное царство?

2 4 ЭПС у бактерий отсутствует;.

Почему современные ученые выделили бактерии в отдельное царство?

Вот, например 1 бактерии участвуют в экосистемах в разрушении мертвого органического материала и тем самым принимают непосредственное участие в круговороте веществ углерода, азота, фосфора, серы, железа и др.

Царство бактерии

Бактерии (собственно бактерии, актиномицеты, риккетсии и хламидии, микоплазмы и, возможно, вирусы)– гетеротрофы или автотрофы. При фотосинтезе не происходит выделение кислорода.

Бактерии — это очень мелкие одноклеточные орга­низмы. Впер­вые бактерии наблюдал в микроскоп Антони ван Левенгук в XVII веке.

Клетка бактерии имеет оболочку (клеточную стенку) подобно клетке растения. Но у бактерии она упругая, не­целлюлозная. Под оболочкой находится клеточная мемб­рана, обеспечивающая избирательное поступление веществ в клетку. Она впячивается внутрь цитоплазмы, уве­личивая поверхность мембранных образований, на кото­рых идут многие реакции обмена веществ. Существенным отличием бактериальной клетки от клеток других орга­низмов является отсутствие оформленного ядра. Из дру­гих органелл в клетках бактерий присутствуют только рибосомы, на которых протекает синтез белка. Все ос­тальные органеллы у прокариот отсутствуют.

Форма бактерий весьма разнообразна, они могут быть шарообразные — кокки,палочкообразные — бациллы, изогнутые — вибрионы, за­крученные — спириллы и спирохеты (рис.).

Движение. Некоторые бактерии имеют жгутики, с помощью которых они движутся. Раз­множаются бактерии путем простого деления клетки на две. При благоприятных условиях клетка бактерии делится каж­дые 20 мин.

Спорообразование. Если условия неблагоприятны, дальнейшее раз­множение колонии бактерий приостанавливается или за­медляется. Бактерии плохо переносят низкие и высокие тем­пературы: при нагревании до 80 0 С многие погибают, а не­которые при неблагоприятных условиях образуют споры — покоящиеся стадии, покрытые плотной оболочкой. В таком состоянии они сохраняют жизнеспособность довольно дол­го, иногда несколько лет. Споры некоторых бактерий вы­держивают замораживание и повышение температуры до 129 0 С. Спорообразование свойственно бациллам, напри­мер возбудителям сибирской язвы, туберкулеза.

Бактерии живут повсеместно — в почве, воде, возду­хе, в организмах растений.

Многие бактерии паразитируют внутри организма че­ловека и животных, вызывая различные заболевания. Это патогенные, болезнетворные бактерии. Особенно опасны бациллы туберкулеза, дифтерита, брюшного тифа, сибир­ской язвы, столбняка. В состоянии споры они много лет сохраняют свою жизнеспособность. Например, бациллы столбняка десятилетиями живут в жирной, унавоженной почве. Заражение человека происходит при попадании их в кровь через царапины или порезы во время работы с землей. Стрептококки и стафилококки вызывают у человека ангину, воспаление различных органов. Холер­ный вибрион является причиной эпидемий холеры.

Способ питания. Многие бактерии по способу питания являются гетеротрофными организмами, т. е. используют готовые органические ве­щества. Часть из них, являясь сапрофитами, разрушает остатки мертвых растений и животных, участвует в раз­ложении навоза, способствует минерализации почвы.

Бактериальные процессы спиртового, молочнокислого брожения используются человеком (кефир). Есть виды, которые могут жить в организме человека, не принося вреда. Так, например, в кишечнике человека обитает кишечная па­лочка.

Отдельные виды бактерий, поселяясь на продуктах питания, вызывают их порчу. К сапрофитам относятся бактерии гниения и брожения.

Кроме гетеротрофов существуют и автотрофные бак­терии, способные окислять неорганические вещества, а выделяющуюся энергию использовать для синтеза орга­нических веществ. Так, например, почвенные азотобак­терии обогащают ее азотом, повышая плодородие (клубеньковые бактерии), располагаются они на корнях бобовых растений — клевера, люпина, гороха. К автотрофам относятся серобактерии и железобактерии (живут на глубинах океана).

К прокариотам относится еще одна группа микроор­ганизмов — цианобактерии (сине-зеленые водоросли) это — автотрофы, имеют фотосинтезирующую систему и пигмент хло­рофилл. Поэтому они зеленого или сине-зеленого цвета. Цианобактерии могут быть одиночными, колониальны­ми, нитчатыми (многоклеточными). Они внешне сходны с водорослями. Цианобактерии распространены в воде, почве, горячих источниках, входят в состав лишайников.

Использование темы «Микроорганизмы» в экологическом образовании дошкольников.

В каком разделе программы «Наш дом – природа» дается понятие о микроорганизмах, в том числе о бактериях? Каким образом?

В блоках «Почва – живая земля» и «Лес». Показано «безотходное производство» в природе, роль бактерий как разрушителей остатков растений (сказка «Как медведь пень потерял»)

Подцарство Низшие грибы. Вегетативная фаза состоит из плазмодия – многоядерной голой подвижной протоплазматической массы, лишенной клеточных стенок (слизевые грибы, например, мукор)

Подцарство Высшие грибы. Плазмодия нет, вегетативная фаза состоит из нитей (гиф) или клеток с ярко выраженной клеточной стенкой. (Настоящие грибы).

Грибы — это группа живых организмов, ко­торая имеет признаки сходства с растениями и живот­ными. Грибы в настоящее время выделяют в отдельное царство живых существ. Почему?

Как и растения, грибы имеют:

жесткую клеточную оболочку,

питаются путем всасывания растворенных в воде питательных веществ.

Но они не зеленые, нет ни цветков, ни семян.

Как и животные, грибы:

не способны синтезировать органические вещества из неорганических,

не имеют пла­стид и фотосинтезирующих пигментов,

в качестве запас­ного питательного вещества накапливают гликоген, а не крахмал,

в состав клеточной оболочки входит хитин (как у насекомых), а не из целлюлозы,

могут синтезировать мочевую кислоту.

Но они не передвигаются и не заглатывают пищу.

Чаще всего традиционно грибы рассматривают в курсе ботаники, но уже во всех новых пособиях грибы не относят к растениям.

Число видов. В царстве грибов известно 100 тыс. видов (по мнению некоторых, истинное число видов грибов – не менее 1,5 млн.). В нашей стране – около 60 тысяч видов.

Происхождение. В последнее время наиболее обоснованно предположение о том, что грибы произошли от бесцветных примитивных одноклеточных жгутиковых организмов, одних из первых обителей водоемов нашей планеты, и среди них нельзя было еще выделить типичных животных и растений. Появились около 1 млрд. лет назад. Расцвета грибы достигли в каменноугольный период – примерно 265 лет тому назад. Вероятно, шляпочные грибы возникли одновременно с высшими растениями и прошли с ними совместную эволюцию.

Строение гриба. Рассмотрим строение гриба. Тело гриба — таллом – состоит из тонких нитей — гифов. Совокупность гифов называется мицелием или грибницей (рис.) .

Только в 19 веке установили, что гриб состоит как бы из двух частей. Первая – это грибница, которая пронизывает почву, гниющую древесину, даже стволы живых деревьев. Она чаще микроскопическая, и только когда ее очень много, мы различаем ее в виде беловатого налета или в виде тяжей, или шнуров, состоящих из мельчайших переплетающихся нитей. Запах грибницы часто значительно сильнее запаха самих грибов.

Мицелий развивается на субстрате (это основа – например, почва, ствол дерева и т.д.), при этом гифы про­никают внутрь субстрата и разрастаются, многократно вет­вясь. Размножаются грибы вегетативно — частями мицелия и спорами.

Вторая часть гриба – то, что мы обычно называем грибом – это его плодовое тело. Оно связано с грибницей основанием ножки. При развитии плодовых тел гифы грибов плотно переплетаются и образуют ложную ткань. Исследователей всегда приводила в изумление внезапность появления шляпочных грибов. Гриб вырастает в день на 1-2 см, жизнь плодового тела шляпочного гриба – всего около 10 дней.

Плодовые тела состоят из ножки и шляп­ки. У одних грибов нижний слой шляпки образован радиально расположенными пластинками — это пластинча­тые грибы. К ним относятся сыроежки, лисички, шам­пиньоны, бледная поганка, мухоморы и т. д. У других грибов на ниж­ней стороне шляпки имеются многочисленные трубочки — это трубчатые грибы. К ним относятся белый гриб, подбе­резовик, подосиновик, и т. д. В трубочках и на пластинках созревают споры гриба.

Размеры. Большинство грибов имеют микроскопические размеры. В то же время самым крупным живым существом на Земле считается гриб рода Армиллярия (опенок), обнаруженный на севере шт. Мичиган, масса его грибницы около 100 т., площадь – 15 га, возраст 1500 лет. Его гифы взаимодействуют с корневыми системами всего леса.

Классификация и представители. Грибы делятся на два подцарства: низшие и высшие грибы

Подцарство низшие: тело – одна многоядерная или одноядерная клетка. Половое размножение редко.

Представителями низших гри­бов являются плесневый гриб мỳкор (часто бывает на хлебе) и фитофтора на пасленовых. Плесневые грибы развиваются в почве, на влажных продуктах питания, плодах, овощах. Одна часть гифов гри­ба проникает внутрь субстрата, а другая часть поднимает­ся вверх над поверхностью. На концах вертикальных ги­фов созревают споры.

Подцарство высшие: имеют многоклеточные гифы.

Класс сумчатые: плесневый гриб пеницилл – в отличие от мукора мицелий много­клеточный, разделен на перегородки, паразит злаковых растений спорынья (в колосе образует черные рожки, содержащие ядовитые вещества, в частности сильные галлюциногены); дрожжи, трюфели.

Класс базидиомицеты, к ним относятся шляпочные грибы (трубчатые и платинчатые и головня в колосе злаков. Для них характерен многоклеточный мицелий, который развива­ется в почве, а на поверхности образуются плодовые тела.

Места обитания. Грибы обитают в песках пустынь, в морях и океанах, на скалах, высоко в горах и в вечной темноте. Некоторые живут только на гарях и пожарищах. Заселяя места гарей и кострищ, эти грибы подготавливает почву для заселения другими организмами. В основном грибы живут в почве, на разнообразных органических остатках, паразитируют на растениях, животных и других грибах. Для шляпочных грибов оптимальная влажность 80-85%, температура от 20 до 25 0 С. Решающий фактор в расселении грибов – субстрат.

Лучше всего шляпочные грибы растут там, где достаточно питательная среда, оптимальная влажность и температура воздуха (т.е. в прохладных и в меру сырых лесах, наиболее благоприятная обстановка – в смешанных лесах), а для некоторых видов еще и степень освещенности.

Способ питания. Грибы – это сапрофиты и паразиты. Большинство являются сапрофитами. Грибы-сапрофиты питаются отмершими организмами, органическими остатками, пищевыми продуктами, со­зревшими плодами, вызывая их гниение и распад. К сапрофитам относятся мукор, пеницилл, аспергилл, боль­шинство шляпочных грибов.

Грибы-паразиты поселяются на живых организмах (ра­стениях и животных), разрушая их, вызывая заболевания и иногда приводя к гибели. Примерно 10 тысяч видов – паразиты растений (поражают корни, стебли, листья и плоды). Фитофтора – опасный вре­дитель картофеля и томатов. Она поражает ботву и клубни картофеля, плоды томата, отчего они чернеют и отмира­ют. Многие низшие грибы являются возбудителями забо­леваний человека и животных (стригущий лишай, пар­ша, микозы). Трутовики поражают деревья, повреждают древесину.

Хищные грибы: имеют приспособления для захвата мелких животных. Например, вешенка выделяет вещество, обездвиживающее нематод, после чего гифы проникают в их тело.

Размножение. Вегетативным, половым и бесполым путем.

Вегетативное – участками грибницы.

Бесполое – одной клеткой – почкование (дрожжи), спорами (пеницилл).

Половое. У примитивных – слияние подвижных зооспор, у высших – нитей грибницы.

Плодовое тело несет микроскопические споры. Грибы образуют просто фантастическое количество спор – миллионы, миллиарды и триллионы (например, дождевик гигантский). У большинства грибов споры находятся на нижней стороне шляпки, на поверхности трубочек или пластинок, и бывают разного цвета и формы.

Значение в природе

1. Грибы наряду с бактериями играют важную роль в кру­говороте веществ в природе. Они при помощи ферментов активно разлагают попадающие в почву остатки животных и растений, органичес­кие вещества, минерализуют их, участвуют в образова­нии плодородного слоя почвы — гумуса.

Специализированные экологические группы: кератинофилы, копрофилы, ксилотрофы, карбофилы, гербофилы, хищные, микофилы, фитопатогены.

2. Большинство грибов растет в лесу, в тесном сотрудничестве и корнями зеленых растений, особенно деревьев. Грибница оплетает их корни и даже часто проникает внутрь. Гриб и дерево обмениваются питательными веществами, и это полезно им обоим (явление взаимовыгодного сотрудничества – симбиоза). А под деревом появляются плодовые тела – сами грибы: подберезовики, подосиновики. Грибы тесно связаны со своими породами деревьев. Некоторые (белый гриб, сыроежки) растут со многими породами. Белый гриб образует микоризу с деревьями около 50 видов. Без участия деревьев растут шампиньоны, луговые опята, зонтики, но их меньше.

Читайте также:  Черный кунжут: полезные свойства и противопоказания, как принимать, отзывы

У травянистых растений тоже есть явление микоризы (особенно у орхидных), но у них симбиоз существует с микроскопическими грибами, не образующими крупных плодовых тел.

Гриб дает растению азотистые вещества, витамины, а растение грибу – углеводы. Иногда гриб поставляет воду и минеральные вещества и «работает» в качестве корневых волосков.

Микоризу не образуют хвощи и плауны, редко встречается у папоротников. Все голосеменные, 75% однодольных и 90% двудольных имеют микоризу. Не имеют микоризы только водные растения, растения-паразиты и полупаразиты.

Многие стороны деятельности грибов пока нам еще не известны.

Для человека. Грибы так же как растения и животные, – постоянные спутники человека, обязательные участники его жизни и деятельности. Кроме использования в пищу из грибов получают лекарственные препараты — антибио­тики (пенициллин), витамины, ростовые вещества рас­тений (гиббереллин), ферменты.

Они – помощники в хлебопечении и виноделии. Дрожжи вызывают спиртовое брожение: расщепляют сахар на этиловый спирт и углекислый газ.

Грибы играли большую роль в духовной жизни людей (галлюциногенные свойства). Мухомор красный в странах Южной Америки, в Индии, у народов Крайнего Севера считается «божественным грибом». Водный раствор другого гриба – мухомора пантерного (шляпка коричневатого цвета) обладает инсектицидными свойствами. Мухомор заливают горячей водой и насыпают в блюдце сахар. Мухи прилетают и затем погибают.

Цесарский гриб болети из рода мухоморов – первый среди съедобных.

Продукт питания: Издавна употреблялись в пищу. 20-30% чистого белка. Усвояемость грибного белка в 8 раз ниже, чем белка молока. В шляпках белка больше. Жиры, мин. в-ва, микроэлементы (железо, кальций, фосфор, йод, калий).

В нашей стране известно около 300 видов съедобных грибов, в средней полосе – около 200 видов. Большинство съедобных грибов малоизвестны (например, гриб-зонтик). Лучшие съедобные – белый, подосиновик, подберезовик, маслята, грузди, рыжики, осенний опенок.

Сбор. Выкручивание, если это невозможно (ножка хрупкая), то срезать.

Ядовитых грибов сравнительно немного. Некоторые ядовитые трудно отличить от съедобных. Некоторые считают, что ядовитые грибы не червивеют, но ядовитые для человека вещества могут быть безвредны для насекомых.

Насчитывается около 80 видов грибов, употребление в пищу которых может вызвать неприятные явления, из них ядовитых – примерно 20 видов. Такие грибы разделяются на

несъедобные (желчный гриб, перечный, некоторые виды сыроежек),

условно съедобные (сморчки, строчки, волнушка, черный груздь, свинушки; их нужно отваривать 15-20 минут);

ядовитые (20-25 видов, бледная поганка и вонючий мухомор, они смертельно ядовиты, ложная лисичка, сатанинский гриб, рядовки, некоторые шампиньоны). Даже один гриб может вызвать гибель. Белая бледная поганка, мухоморы «маскируются» под шампиньоны, зеленушку, сыроежки.

Помощь при отравлении: нужно лежать, пить холодную жидкость, на ноги и живот грелки, срочно оказать медицинскую помощь. Часто симптомы отравления наступают через день-два или 2 недели, когда помощь уже нельзя оказать.

Некоторые грибы – навозник белый, серый и др. ни в коем случае нельзя употреблять со спиртными напитками, т.к. их токсины растворяются не в воде, а в спирте; нельзя употреблять также переросшие и червивые, консервированные жареные грибы, грибы вблизи магистралей, полей и садов, промышленных предприятий – выбросы и пестициды).

Лечебные свойства. Из грибов получают пенициллин и лимонную кислоту, используют получаемые из грибов вещества для лечения психических заболеваний, рака, язвы желудка, туберкулеза.

Из чаги – лекарство бефунгин. Черный нарост на стволах берез. Настой его применяют вместо чая. Используется как противоопухолевое и для лечения гастритов.

Веселка обыкновенная – для мази при лечении полиартрита.

Белый – для лечения жел.-киш. заболеваний, есть антибиотики, профилактика рака. Особенно сильно – у еловой формы.

Лиственничный масленок снимает головные боли.

Рыжик – задерживает рост туберкулезной палочки.

Гриб сиитаке (Япония, искусственное выращивается) – профилактика повышения артериального давления, атеросклероза, противоопухолевое, и противовирусное.

Вешенка – обладает противоопухолевыми и антивирусными свойствами.

Грибы в городе. Шампиньон тротуарный пробивает бетон и асфальт (в Москве в центре города), шампиньон обыкновенный, навозник белый (съедобный, но живет всего несколько часов, хранить нельзя даже в холодильнике), трутовик серно-желтый (до полуметра и весом 6-8 кг, однолетник). В городе собирать грибы нельзя, в лесу – только не ближе 500 м от дороги.

«Гриб-пластырь» – дождевик. Есть ложный дождевик (несъедобный) – у него мякоть не белая, темная.

Грибы интересной формы. У многих грибов причудливая форма: иудино ухо, рогатик заячьи уши, ослиные уши (все уши съедобны), звездовики, гриб-баран, трутовик настоящий, или «гриб-копыто», «грибы-цветы».

Разведение.Шампиньон– дитя тьмы, его разводят в темных помещениях.Вешенкуначали выращивать в культуре в последние 20-30 лет, она растет на древесине или субстрате из подсолнечникового жмыха. Вообще разводят около 10 видов различных грибов. Искусственно выращиваемые грибы – экологически чистый продукт.

в-ва, микроэлементы железо, кальций, фосфор, йод, калий.

Жизнедеятельность бактерий

Питание:

  • автотрофное (синтез органических веществ из неорганических) — фотосинтез, хемосинтез
  • гетеротрофное (использование готовых органических веществ: сапрофиты, симбионты, паразиты)

Дыхание:

  • аэробное (используют для дыхания кислород)
  • анаэробное (живут в отсутствие кислорода)

Движение:

  • с помощью жгутиков
  • с помощью волнообразных сокращений.

Размножение:

  • бесполое (бинарным делением клетки). Иногда разделившиеся клетки не расходятся — образуются цепочки. Бактерии способны очень быстро размножаться.
  • половое (конъюгация, обмен генетической информацией).

Типы полового процесса у бактерий:

  1. При трансформации бактерия поглощает из окружающей среды свободную ДНК, попавшую туда при разрушении других бактерий (или, в условиях эксперимента, введённую исследователем).
  2. При трансдукции фрагменты ДНК могут также переноситься от бактерии к бактерии вирусами (бактериофагами).
  3. При конъюгации бактерии соединяются друг с другом временными трубчатыми выростами (копуляционными фимбриями), через которые ДНК переходит из «мужской» клетки в «женскую».

При неблагоприятных условиях бактеpии образуют споры, имеющие плотные капсулы. Эти споры выдерживают кипячение, замораживание, высушивание. Они способны находиться в неактивном состоянии в течение многих лет.

Почти все бактеpии содержат мелкие добавочные хромосомы — плазмиды, которые могут встраиваться в нуклеоид. Зачастую плазмиды содержат гены, обусловливающие устойчивость к антибиотикам. Обмен плазмидами (в результате конъюгации) может происходить между различными видами и даже родами бактерий.

порча пищевых продуктов.

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Отличия прокариот и эукариот»

1. Какова роль бактерий в природе? Приведите не менее четырех значений.

1) Являются редуцентами, разрушают органические вещества до неорганических.
2) Вызывают болезни (холера, сифилис).
3) Автотрофные бактерии являются продуцентами (вырабатывают органические вещества).
4) Являются симбионтами (клубеньковые бактерии, бактерии в толстом кишечнике человека).

2. Назовите основные признаки строения и жизнедеятельности бактерий. Назовите не менее 4-х особенностей.

1) У бактерий нет оформленного ядра, их ДНК имеет кольцевую форму.
2) У бактерий нет никаких органоидов, кроме рибосом.
3) У бактерий нет митоза и мейоза, они размножаются делением надвое.
4) Клеточная стенка бактерий состоит из муреина (пептидогликана).
5) Клетка прокариот по диаметру в 10 раз меньше клетки эукариот.

3. В каких отраслях хозяйства используются бактерии?

1) В пищевой промышленности: для получения напитков, молочно-кислых продуктов, при квашении, солении, виноделии, сыроделии.
2) В сельском хозяйстве: для приготовления силоса.
3) В коммунальном хозяйстве: для очистки сточных вод
4) В генной инженерии, микробиологии: для получения витаминов, гормонов, лекарств, кормовых белков.

4. Осуществление земляных работ при строительстве одного из объектов привело к вскрытию скотомогильника 100-летней давности. Спустя некоторое время в данной местности был объявлен карантин в связи с эпидемией сибирской язвы, возбудителем которой являются бактерии. Как с точки зрения биологии можно объяснить эту ситуацию?

В скотомогильнике были захоронен скот, зараженный сибирской язвой. Бактерии пережили столетнее отсутствие пищи в виде спор. Споры микроскопические, после вскрытия скотомогильника они распространились по ветру и заразили скот.

5. Организмы каких царств состоят из клеток, изображенных на рисунке под буквами А и Б? Ответ обоснуйте, приведите соответствующие доказательства.

На рисунке А изображен организм из царства Бактерии. Доказательства: нет ядра, ДНК лежит прямо в цитоплазме, нет органоидов. На рисунке Б изображен организм царства Растения. Доказательства: есть крупная центральная вакуоль, хлоропласты, клеточная стенка.

6. Найдите три ошибки в приведённом тексте «Прокариоты и эукариоты». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку. (1) Клеточные организмы делят на прокариот и эукариот. (2) Прокариоты – доядерные организмы. (3) К прокариотам относят бактерии, водоросли, грибы. (4) Прокариоты – одноклеточные организмы, а эукариоты – многоклеточные организмы. (5) Прокариоты и эукариоты могут быть как автотрофами, так и гетеротрофами. (6) Все автотрофные организмы используют солнечную энергию для синтеза органических веществ из неорганических. (7) Сине-зелёные – это водные или реже почвенные прокариотные автотрофные организмы.

3 – Бактерий относят к прокариотам, а водоросли и грибы – к эукариотам.
4 – Эукариоты могут быть как одноклеточными, так и многоклеточными организмами.
6 – Автохемотрофы – это автотрофы, которые используют энергию окислительно-восстановительных реакций для синтеза органических веществ из неорганических.

7. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку. (1) В клетках прокариот отсутствует оформленное ядро. (2) Бактерии, как представители доядерных организмов, имеют нуклеоид. (3) Для бактерий, как и для всего живого, характерны обмен веществ и превращение энергии. (4) Для всех бактерий характерен анаэробный тип обмена веществ. (5) По типу питания их делят на автотрофов и гетеротрофов. (6) Все автотрофные бактерии синтезируют органические вещества из неорганических, используя энергию света. (7) Фотосинтез у автотрофных бактерий протекает в хлоропластах, как и у растений.

4 – Для бактерий может быть характерен как анаэробный, так и аэробный тип обмена веществ.
6 – Фотосинтезирующие бактерии для синтеза органических веществ используют энергию света, а хемосинтезирующие – энергию окислительно-восстановительных реакций.
7 – Фотосинтез у бактерий происходит на мезосомах, выростах плазматической мембраны.

8. Лекарственный препарат представляет собой фермент, который катализирует разрушение муреина клеточной стенки возбудителя. На какую группу организмов действует этот препарат? Почему для клеток человека он нетоксичен? Ответ обоснуйте.

1. Этот препарат действует на бактерии. Из муреина у бактерий состоит клеточная стенка.
2. Для человека он не токсичен, потому что в состав клеток человека муреин не входит.

9. Благодаря каким особенностям бактерии широко применяются в биотехнологиях? Назовите не менее трех признаков.

1) высокая скорость размножения;
2) способность синтезировать биологически активные вещества;
3) способность к мутациям и возможность получения новых высокопродуктивных штаммов;
4) относительно простые способы выращивания бактерий

10. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.
(1) Классификацией, то есть группировкой по сходству и родству, занимается отрасль биологии – систематика. (2) Клеточные организмы делят на два надцарства: прокариоты и эукариоты. (3) Прокариоты – доядерные организмы. (4) К прокариотам относят бактерии, цианобактерии и водоросли. (5) К эукариотам относят только многоклеточные организмы. (6) Клетки прокариот, как и эукариот, делятся митозом. (7) Группа прокариот – хемобактерии – используют энергию, выделяемую при окислении неорганических веществ, для синтеза органических веществ из неорганических.

4 – водоросли относят к эукариотам;
5 – к эукариотам относят как одноклеточные, так и многоклеточные организмы;
6 – у прокариот митоз отсутствует, клетки делятся надвое.

11. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.
(1) Эукариотические клетки имеют обособленное ядро. (2) В пластидах и митохондриях эукариотических клеток содержатся рибосомы. (3) В цитоплазме прокариотических и эукариотических клеток находятся рибосомы, комплекс Гольджи и эндоплазматическая сеть. (4) Клеточная стенка растительных клеток содержит целлюлозу, клеточная стенка животных клеток – гликоген. (5) Бактериальная клетка размножается с помощью спор. (6) Эукариотическая клетка делится митозом и мейозом. (7) Споры грибов предназначены для размножения.

3 – в цитоплазме прокариотических клеток не содержатся комплекс Гольджи и эндоплазматическая сеть;
4 – животные клетки не имеют клеточной стенки;
5 – бактериальная клетка размножается с помощью деления надвое; с помощью спор она переносит плохие условия и распространяется

12. Рассмотрите предложенную схему классификации форм жизни. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

13. Почему портятся продукты питания? Назовите основные способы обработки продуктов для предупреждения гниения и принципы, на которых они основаны.

1) Гниение пищевых продуктов вызывают бактерии гниения.
2) Для предупреждения гниения необходимо замедлить размножение бактерий на продуктах питания. С этой целью осуществляют термическую обработку продуктов. Высокая температура (при кипячении, стерилизации, пастеризации) убивает бактерий. Низкие температуры (при замораживании) замедляют их размножение. Высушивание продуктов не позволяет бактериям легко усваивать находящиеся там питательные вещества.

Читайте также:  Увеличение надключичных лимфоузлов на шее справа, слева

14. Какие бактерии человек использует для получения пищевых продуктов?

1) Молочнокислые – для получения кисломолочных продуктов.
2) Уксуснокислые – для получения уксуса.

15. Чем бактерии отличаются от одноклеточных водорослей? Назовите не менее четырех отличий.

1) У бактерий нет оформленного ядра, а у водоросли есть.
2) Клеточная стенка бактерии состоит из муреина, а у водорослей она из целлюлозы.
3) У бактерий одна хромосома кольцевидной формы, а у водоросли несколько хромосом линейной формы.
4) У бактерий нет органоидов (митохондрий, пластид, аппарата Гольджи, ЭПС, лизосом и т.п.).

16. Лекарственный препарат нарушает целостность муреиновой клеточной стенки, таким образом разрушая клетки бактерий. Можно ли с помощью данного препарата вылечить грипп или амёбную дизентерию? Ответ поясните.

1) грипп вызывается вирусом, а дизентерия – амебами (одноклеточными животными, простейшими)
2) на них данный препарат (антибиотик) не подействует, поскольку они не имеют клеточной стенки из муреина

17. Клетка организма какого царства изображена на рисунке? Обоснуйте свой ответ. Какая структура обозначена на рисунке вопросительным знаком? Какую функцию она выполняет?

1) на рисунке изображена клетка бактерий, потому что она не содержит ядра (ДНК лежит в цитоплазме) и мембранных органоидов;
2) вопросительным знаком обозначена плазмида (дополнительная кольцевая ДНК);
3) плазмида (дополнительная кольцевая ДНК) несет дополнительные гены, повышающие приспособленность клетки к различным условиям

Низкие температуры при замораживании замедляют их размножение.

Царство Бактерии

Настоящие бактерии. “Это мельчайшие прокариотические организмы, имеющие клеточное строение. По причине микроскопических размеров клеток от 0,1 до 10—3 0 мкм бактерии получили название микробов или микроорганизмов.

Бактерии живут в почве, воде, воздухе, снегах полярных областей и горячих источниках, на теле животных и растений и внутри организма. Особенно много их в почве — от 200—500 млн. до 2 млрд. и более особей в 1г в зависимости от типа почвы.

По форме и особенностям объединения клеток: различают несколько морфологических групп бактерий: шаровидные (кокки), прямые палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спирально изогнутые (спириллы) и др. Кокки, сцепленные попарно, получили название диплококки, соединенные в виде цепочки — стрептококки, в виде гроздей —стафилококки и др. Реже встречаются нитчатые формы (рис. 5.1).

Строение клетки. Клеточная стенка придает бактериальной клетке определенную форму, защищает ее содержимое от воздействия неблагоприятных условий среды и выполняет ряд других функций. Основу клеточной стенки бактерий (как и всех прокариот) составляет особое вещество — муреин (полисахарид в соединении с несколькими аминокислотами). Многие виды бактерий окружены слизистой капсулой, которая служит дополнительной защитой для клеток.

Рис: 5.1. Бактерии (а) и цианобактерии (б): 1,2бациллы; 3спирохеты; 4кокки; 5спириллы; 6 — вибрионы; 7стрептококки и диплококки; 8сарцины; 9нитевидные формы; 10 — жгутиковые формы; 11реснитчатые формы; 12хроококк; 13 — нить ностока с гетероцистами (указаны стрелками); 14 — осциллатория (справа в увеличенном виде).

Бактерии часто снабжены органоидами движения — жгутиками (от 1 до 50). У одних бактерий они расположены на одном конце клетки, у других — на двух или на всей поверхности. Способ расположения жгутиков является одним из характерных признаков при классификации подвижных форм бактерий.

Плазматическая мембрана по структуре и функциям не отличается от мембраны эукариотической клетки. У некоторых бактерий плазмалемма способна образовывать впячивания внутрь цитоплазмы, называемые мезосомами. На складчатых мембранах мезосом находятся окислительно-восстановительные ферменты, а у фотосинтезирующих бактерий — и соответствующие пигменты (в том числе бактериохлорофилл), благодаря чему мезосомы способны выполнять функции митохондрий, хлоропластов и других органелл, а также участвовать в фиксации азота.

В цитоплазме имеется около 20 тыс. рибосом и одна крупная кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, длина которой в 700 или тысячу раз превышает длину самой клетки. Кроме того, у большинства видов бактерий в цитоплазме имеются еще и мелкие кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Мембранные структуры (органеллы), характерные для эукариотических клеток, у бактерий отсутствуют.

У ряда водных и почвенных бактерий, лишенных жгутиков, в цитоплазме имеются газовые вакуоли. Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на ее поверхность, а почвенные — передвигаться в капиллярах почвы. Запасные вещества бактериальной клетки — это полисахариды (крахмал, гликоген), жиры, полифосфаты, сера.

Большинство бактерий бесцветны, и только некоторые (зеленые и пурпурные) содержат в цитоплазме пигменты, подобные зеленому хлорофиллу и красному фикоэритрину.

Питание бактерий. По типу питания бактерии делят на две труппы: автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества из неорганических. В зависимости от того, какую энергию используют автотрофы для синтеза органических веществ, различают фото- (зеленые и пурпурные серобактерии) и хемосинтезирующие бактерии (нитрифицирующие, железобактерии, бесцветные серобактерии и др.). Гетеротрофные бактерии питаются готовыми органическими веществами отмерших остатков (сапротрофы) или живых растений, животных и человека (симбионты).

К сапротрофам относятся бактерии гниения и брожения. Первые расщепляют азотсодержащие соединения, вторые — углерод-содержащие. В обоих случаях выделяется энергия, необходимая для их жизнедеятельности.

Размножение. Бактерии размножаются путем простого бинарного деления клетки. Этому предшествует самоудвоение (репликация) молекулы ДНК. Почкование встречается как исключение.

У некоторых бактерий обнаружены упрощенные формы полового процесса. Например, у кишечной палочки половой процесс напоминает конъюгацию, при которой происходит передача части генетического материала из одной клетки в другую при их непосредственном контакте. После этого клетки разъединяются. Количество особей в результате полового процесса остается прежним, но происходит обмен наследственным материалом, т. е. осуществляется генетическая рекомбинация.

Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий, у которых известны два типа спор: эндогенные, образующиеся внутри клетки, и микроцисты, образующиеся из целой клетки. При образовании спор (микроцист) в бактериальной клетке уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность, протопласт сжимается и покрывается очень плотной оболочкой. Споры обеспечивают возможность переносить неблагоприятные условия. Они выдерживают длительное высыхание, нагревание свыше 100°С и охлаждение почти до абсолютного нуля. В обычном же состоянии бактерии неустойчивы при высушивании, воздействии прямых солнечных лучей, повышении температуры до 65—80°С и т. д. В благоприятных условиях споры набухают и прорастают, образуя новую вегетативную клетку бактерий.

Несмотря на постоянную гибель бактерий (поедание их простейшими, действие высоких и низких температур и других неблагоприятных факторов), эти примитивные организмы сохранились с древнейших времен благодаря способности к быстрому размножению (клетка может делиться через каждые 20—30 мин), образованию спор, чрезвычайно устойчивых к факторам внешней среды, и их повсеместному распространению.

Значение бактерий в биосфере и народном хозяйстве. Роль бактерий в биосфере велика. Благодаря их жизнедеятельности происходит разложение и минерализация органических веществ отмерших растений и животных. Образовавшиеся при этом простые неорганические соединения (аммиак, сероводород, углекислый газ и др.) вовлекаются в общий круговорот веществ, без которого была бы невозможна жизнь на Земле. Бактерии вместе с грибами и лишайниками разрушают горные породы, участвуя тем самым в начальных стадиях почвообразовательных процессов.

Особую роль в природе играют бактерии, способные связывать свободный молекулярный азот, недоступный для высших растений. К этой группе относятся свободноживущий азотобактер и клубеньковые бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых растений. Проникая через корневой волосок в корень, они вызывают сильное разрастание клеток корня, имеющее форму клубеньков. На первых порах бактерии живут за счет растения, а затем начинают фиксировать азот с последующим образованием аммиака, а из него — нитритов и нитратов. Образовавшихся азотистых веществ достаточно и для бактерий, и для растений. Кроме того, часть нитритов и нитратов выделяется в почву, повышая ее плодородие. Количество фиксируемого азота клубеньковыми бактериями может достигать 450—550 кг/га в год.

Бактерии играют положительную роль в хозяйственной деятельности человека. Молочнокислые бактерии используются в приготовлении разнообразных молочных продуктов (сметаны, простокваши, масла, сыра и др.). Они же способствуют консервированию продуктов. Бактерии широко используются в современной биотехнологии для промышленного получения молочной, масляной, уксусной и пропионовой кислот, ацетона, бутилового спирта и т. д. В процессе их жизнедеятельности образуются биологически активные вещества — антибиотики, витамины, аминокислоты. Наконец, бактерии являются объектом для исследований в области генетики, биохимии, биофизики, космической биологии и др.

Отрицательная роль принадлежит болезнетворным, или патогенным, бактериям. Они способны проникать в ткани растений, животных и человека и выделять при этом вещества, угнетающие защитные силы организма. Такие болезнетворные бактерии, как возбудитель чумы, туляремии, сибирской язвы, пневмококки в организме животных и человека устойчивы против фагоцитоза и антител. Известен целый ряд других болезней человека бактери-ального происхождения, которые передаются воздушно-капельным путем (бактериальная пневмония, туберкулез, коклюш), через пищу и воду (брюшной тиф, дизентерия, бруцеллез, холера), при половом контакте (гонорея, сифилис и др.).

Бактерии могут поражать и растения, вызывая у них так называемые бактериозы (пятнистость, увядание, ожоги, мокрые гнили, опухоли и др.). Бактериозы довольно часто встречаются у картофеля, томатов, капусты, огурцов, свеклы, бобовых культур, плодовых деревьев.

Сапротрофные бактерии вызывают порчу продуктов питания. При этом наряду с выделением углекислого газа, аммиака и энергии, избыток которой вызывает нагревание субстрата (например, навоза, влажного сена и зерна) вплоть до его самовоспламенения, происходит образование и ядовитых веществ. Поэтому для предотвращения порчи пищевых продуктов человек создает условия, при которых бактерии в значительной мере теряют способность к быстрому размножению, а иногда и погибают.

Широко распространенными методами борьбы с бактериями являются: высушивание плодов, грибов, мяса, рыбы, зерна; их охлаждение и замораживание в холодильниках и ледниках; маринование продуктов в уксусной кислоте; высокая концентрация сахара, например при изготовлении варенья, вызывает плазмолиз в клетках бактерий и нарушает их жизнедеятельность; засолка. При засолке огурцов, помидоров, грибов, квашении капусты за счет деятельности молочнокислых бактерий создается кислая среда, угнетающая развитие бактерий. На этом основано консервирование продуктов питания и силосование кормов.

Для уничтожения вегетативных форм бактерий и сохранения молока, вина, фруктовых соков и других продуктов применяется метод пастеризации—нагревание до 65°Свтечение 10—20 мин, а для очищения среды от спорообразующих бактерий наиболее эффективен метод стерилизации -— кипячение и повышенное давление в автоклавах. Высокая температура вызывает денатурацию белков и гибель всех бактериальных клеток. Помимо этого в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве для дезинфекции, т. е. для уничтожения патогенных микроорганизмов, используются йод, пероксид водорода, борная кислота, марганцевокислый калий, спирт, формалин и другие неорганические и органические вещества.

Цианобактерии. Это микроскопические одноклеточные, колониальные и многоклеточные (нитчатые) организмы различной морфологической структуры (см. рис. 5.1). У ряда нитчатых циа-нобактерий имеются гетероцисты — специализированные клетки с сильно утолщенными бесцветными двухслойными оболочками, принимающие участие в процессах размножения и фиксации атмосферного азота.

В цитоплазме расположены фотосинтезируюшие мембранные структуры и пигменты: хлорофилла, каротиноиды и фикобилины. Последние поглощают свет в области длины волны 540—630 нм, которая другими фототрофными организмами используется в меньшей степени. Благодаря такому разнообразию пигментов ци-анобактерии способны к поглощению световых волн различной длины и могут обитать на больших глубинах морей и океанов.

Процессы фотосинтеза у цианобактерий и эукариотных организмов осуществляются сходным образом. Основным запасным углеводом у них является гликоген.

Размножаются цианобактерии только бесполым путем.

Цианобактерии распространены в пресных и соленых водах, на поверхности почвы, на скалах, в горячих источниках, входят в состав лишайников. Они обогащают почву органикой и азотом, являются кормом для зоопланктона и рыб, используются для получения ряда ценных веществ, продуцируемых ими в процессе жизнедеятельности (аминокислоты, витамин В12 пигменты и др.) Отдельные виды цианобактерий (например, носток, спирулина) могут применяться в пищу. В период массового размножения цианобактерий в водоемах (так называемого «цветения воды») происходит процесс их гниения: вода приобретает неприятный запах и становится непригодной для питья, наблюдается массовая гибель (замор) рыбы. При цветении воды на поверхности часто образуется маслянистая грязно-зеленая пленка, состоящая из отмерших цианобактерий.

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов “Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы”

У некоторых бактерий плазмалемма способна образовывать впячивания внутрь цитоплазмы, называемые мезосомами.

Ссылка на основную публикацию