Положительные и вредоносные бактерии и их значение в природе, хозяйстве и жизни человека — краткое сообщение по биологии, 5 класс: польза, вред, описание, схемы, интересные факты

Уже при самом слове «бактерии», машинально вырисовывается в голове картина неприязни. Но давайте разберем, действительно ли они так неприятны и плохи!

Бактерии — самая простая форма жизни на нашей планете. Существует фундаментальное различие между ними и другими клетками. В отличие от организмов, таких как водоросли, грибы, растения, животные и люди, у бактерий отсутствует ядро. Но стоит знать, что их еще выделяет от других форм жизни, поднимая при этом важные и полезные «миссии» на Земле.

Бактерии: что собой представляют — важные факты о них

Это микроскопические, одноклеточные, прокариотические организмы, без определенного ядра, которые размножаются бесполым путем. То есть, делением на две части, когда одна клетка просто разделяется на две.

Они встречаются отдельно или в колониях клеток. Бактерии делятся на две основные группы на основе структуры клеточной стенки, которая может быть определена с помощью простой процедуры окрашивания, называемой окрашиванием по Граму.

Формы бактерий

Бактерии подразделяются на 5 групп по основным формам:

• сферические (кокки)
• палочковые (бациллы)
• спиральные (спирилла)
• запятые (вибрионы)
• штопор (спирохеты)

Они могут существовать в виде отдельных клеток, в парах, цепочках или кластерах. Известно, что лишь немногие из последних вызывают заболевания.

• Из-за присутствия бактерий во всех сферах человеческой жизни происходит их постоянное взаимодействие с человеком. Большинство бактерий в организме обезврежены защитным действием иммунной системы, а некоторые формы — полезны. На самом деле отношения между бактериями и людьми тонкие и сложные.
• Прежде всего, мы должны понимать, что бактерии существуют уже более 3,5 миллиарда лет! И с тех пор почти ничего не изменилось. Бактерии ответственны за круговорот углерода и азота в почвах и водных источниках (наряду с грибами).
• В кишечнике обычно содержится до 2 кг бактерий, которые поглощают большое количество питательных веществ (в основном, витаминов и белков).
• Многие лекарственные препараты и пищевые добавки в настоящее время частично или полностью синтезируются бактериями (например, инсулином).
• Большая часть кислорода, которым вы дышите, вырабатывается в океане многими бактериями.
• Многие ферментированные продукты готовятся с бактериальными заквасками, такие как йогурт, сыр, хлеб, соленые огурцы, уксус.

Уверенны, что вы видите их по-другому сейчас!

Бактерии и их значение в жизни человека

Плохая роль бактерий:

• Бактерии вызывают много болезней и раневых инфекций. Вот почему у нас есть иммунная система для борьбы с этими инфекциями, а также свободный доступ к антибиотикам, чтобы помочь нашей иммунной системе избавиться от инфекции.

Хорошая роль бактерий:

• Бактерии, которые колонизируют наш кишечник, называемые кишечной микробиотой, являются благотворными. Они помогают сократить потребление и усвоение пищи, которую мы едим, чтобы обеспечить организм питательными веществами и энергией.
• Некоторые из этих бактерий в нижней кишке сбраживают углеводы, которые не полностью перевариваются в верхней кишке. Цель здесь — восстановить энергию, которая в противном случае была бы потеряна.
• Некоторые другие бактерии в кишечнике действительно участвуют в синтезе витаминов K и В.

Когда баланс этих «хороших» бактерий нарушается «плохими» формами, переваривание пищи изменяется, и вы можете заболеть диареей.

Бактерии и их польза для здоровья людей

1. Это очень широкий вопрос. Бактерии служат очень многим целям: от симбиотических отношений с другими формами жизни, включая людей, до производства некоторых важных лекарств и продуктов, которые мы едим.
2. Они могут быть хорошими или плохими для нас (в основном хорошими) практически везде и во всем. На самом деле, у людей больше микроорганизмов, населяющих наши тела, чем у наших собственных клеток.
3. Вы не были бы живы без бактерий! Ваше сердце не сможет развивать здоровые красные кровеносные сосуды без них, ваши кости будут слишком ломкими, и они будут ломаться при ходьбе. А вы, вероятно, были бы мертвы от простуды или гриппа, если бы в вашем организме не было бактерий.

Вредоносные бактерии

• Только небольшая горстка известных бактерий способна вызвать заболевание. Эти бактерии называются патогенными.
• Бактерии Pseudomonas обладают некоторой естественной устойчивостью к антибиотикам, которая усугубляется некоторыми лекарственными препаратами. Они являются распространенной внутрибольничной инфекцией и могут поразить раны и дыхательные пути.
• Чтобы вызвать заболевание, бактерии должны проникнуть в клетки живого организма. Хотя большинство бактерий не сможет проникнуть в другой живой организм, а многие другие бактерии обезвреживаются нашей иммунной системой. Но есть формы, что все-таки поражают наши системы. Но еще раз акцентируем внимание, что это лишь малая часть!

Полезные бактерии в домашнем хозяйстве

• Люди очень давно используют бактерии при создании продуктов питания. Основными такими продуктами являются соленые огурцы, йогурт, сыр, уксус и соевый соус, а также вино.
• Мы также можем использовать бактерии для разрушения загрязнений наших сточных вод и очистки нефтяных разливов. Они вообще играют важную роль в очистке!
• Бактерии Escherichia coli (кишечная палочка) представляет собой палочковидную бактерию, которая обитает в кишечнике теплокровных животных. Это важный инструмент в современной биотехнологии, и его часто используют в лабораториях молекулярной биологии из-за легкости его культивирования и быстрого роста.
  • Ученые используют кишечную палочку для работы с ДНК и белками других организмов. Обычно это безвредные бактерии, которые живут в нижней части кишечника, хотя некоторые штаммы этой бактерии могут вызывать инфекции кишечника, мочевыводящих путей и других частей тела.
• Многие бактерии очень быстро растут — в идеальных условиях кишечная палочка может удвоить свое количество за 20 минут. Это делает их очень полезными инструментами в молекулярной биологии и биохимии. Поскольку ими можно манипулировать гораздо быстрее, чем более сложными и медленнее растущими организмами.
  • Мы можем манипулировать бактериями для выращивания интересующего белка, например инсулина, а затем выращивать их в больших чанах, чтобы произвести большое количество желаемого белка. Это как самый просто вариант.

Клубеньковые бактерии

• Микроорганизмы, принадлежащие к роду Rhizobium («живущий у корней» в переводе с греческого) называются клубеньковыми. Их особенность заключается в том, что они встраиваются в растения через корневую систему и живут в них.
• Важно то, что эти бактерии не паразиты, а даже наоборот они очень важны. Клубеньковые бактерии — это преимущество для всей флоры, а их взаимодействие и существование на взаимной выгоде называют симбиоз.
• Бактерии корневых клубеньков (RNB) или «ризобия» представляют собой тип бактерий, способствующих росту растений, которые характеризуются их способностью связывать азот для растения-хозяина. При этом они фиксируют почти 65% азота, используемого для устойчивого сельскохозяйственного производства.
• Бактерии корневых клубеньков (RNB) являются свободноживущими почвенными бактериями, которые способны образовывать азотфиксирующие симбиозы с растениями. И на протяжении веков использовались для улучшения плодородия почвы и продуктивности сельского хозяйства.

Популярные формы бактерий: бациллы, коки и спирали

Есть три основные формы классических бактерий — палочковидные бациллы, округлые кокки и изогнутые спирали.

• Бациллы и остальные подвиды относятся к семейству бактерий. Ключевой особенностью этой группы является приспособление к чрезвычайно низким температурам или отсутствию водных постоянных спор (эндоспор), чтобы выжить в таких неблагоприятных условиях жизни.
• Палочки включают нашу кишечную бактерию Escherichia coli, возбудителя столбняка, дифтерии, туберкулеза и многочисленных болезней растений, таких как огненная болезнь на груше и яблоке, а также слизистая гниль помидора и банана. Роль их очевидна — эффект разрушения!
• Бациллы образуют постоянные клетки (споры) в неблагоприятных условиях на открытом воздухе.

Важно, что все бациллы являются бактериями, но не все бактерии Бациллы.

Болезнетворные (патогенные) бактерии в жизни человека

Бактерии, которые при попадании в организм способны вызвать заболевание, называют патогенными бактериями. Конечно же, это плохие бактерии. Они распространяются при физическом контакте, через почву, воздух и даже воду.

• Некоторые патогенные бактерии были известны достаточно давно:
  • Corynebacterium diptheriae вызывает дифтерию
  • Шигелла вызывает дизентерию
  • Микобактерия туберкулеза вызывает туберкулез у людей
  • Coxiella burneti вызывает лихорадку у людей

Сальмонелла и ее виды

• Сальмонеллез — это инфекция, вызываемая многими видами и штаммами видов сальмонелл. Сальмонеллез вызывает серьезную обеспокоенность в молочной промышленности, особенно в секторах производства сыра и сухого молока.

Интересные факты. Первым бактериальным заболеванием, которое когда-либо было обнаружено, была сибирская язва (вызванная Bacillus anthracis) крупного рогатого скота и овец в 1876. Открытие сибирской язвы у крупного рогатого скота было сразу после открытия бактериального ожога плодовых культур груши и яблока (вызванное Erwinia amylovora).

Патогенные бактерии очень опасны, они способны вызвать не только серьезное заболевание, но даже смерть у людей, животных и растений.

• Другую группу бактериальных патогенов трудно или невозможно культивировать в лаборатории, и они называются привередливыми сосудистыми бактериями. Они растут в тканях ксилемы или флоэмы и препятствуют переносу воды и питательных веществ в растениях!
• Благодаря
• открытиям ученых с каждым годом все больше видов этих бактерий становятся известны. А зная вид бактерии, ученные работают над разработкой средств и препаратов для лечения болезней, вызванных болезнетворными бактериями.

Бактерии играют важную роль в природе!

• Экологическая система, как на суше, так и в воде, сильно зависит от активности бактерий. Круговорот питательных веществ, таких как углерод, азот и сера, завершается их непрерывным трудом.
• Органический углерод в виде мертвых и гниющих организмов быстро истощил бы углекислый газ в атмосфере, если бы не активные «деградаторы». Возможно, это звучит не так уж плохо для вас. Но вы должны понимать, что без углекислого газа в растениях не будет фотосинтеза и пищи!
• Когда организмы умирают, углерод, содержащийся в их тканях, становится недоступным для большинства других живых существ. Разложение — это разрушение этих организмов, выброс питательных веществ обратно в окружающую среду. И в этом заслуга одной из важнейших ролей бактерий.

• Движение азота является еще одним важным видом деятельности бактерий. Растения полагаются на азот из почвы для своего здоровья и роста. Ведь они не могут усваивать его из газообразного азота в атмосфере.
• Основным способом получения азота для них является фиксация азота бактериями, такими как Rhizobium и цианобактериями (Anabaena, Nostoc и Spirulina). Эти бактерии превращают газообразный азот в нитраты или нитриты как часть их метаболизма. А уже полученные продукты попадают в окружающую среду.
• Некоторые растения, такие как печеночники, саговники и бобовые, пользуются особым преимуществом этого процесса, изменяя свою структуру для размещения в их собственных тканях.
  • Другие денитрифицирующие бактерии метаболизируются в обратном направлении, превращая нитраты в газообразный азот или закись азота. Когда на сельскохозяйственных угодьях появляются колонии этих бактерий, они могут истощать питательные вещества в почве и затруднять рост сельскохозяйственных культур.

Как видим, бактерии встречаются в каждой среде обитания на Земле: почва, скалы, океаны и даже арктический снег. Некоторые живут в или на других организмах, включая растения и животных, а также людей. Относительно мало бактерий являются паразитами или патогенами, которые вызывают заболевания, а большинство бактериальных форм даже очень важны и полезны.

Видео: Бактерии их роль в нашей жизни