Lumalaki ba ang bacteria? Diagnosis ng mga impeksyon sa bacterial

Sa electron microscopy ng ultrathin sections, ang cytoplasmic membrane ay isang three-layer membrane (2 dark layers na 2.5 nm ang kapal ay pinaghihiwalay ng light intermediate one). Sa istraktura, ito ay katulad ng plasmalemma ng mga selula ng hayop at binubuo ng isang dobleng layer ng phospholipids na may naka-embed na ibabaw at integral na mga protina na tila tumagos sa pamamagitan ng istraktura ng lamad.

Sa labis na paglaki (kumpara sa paglago ng cell wall), ang cytoplasmic membrane ay bumubuo ng invaginates - invaginations sa anyo ng mga kumplikadong twisted membrane structures, na tinatawag na mesosomes. Ang mga hindi gaanong kumplikadong baluktot na mga istraktura ay tinatawag na intracytoplasmic membranes.

Cytoplasm
Ang cytoplasm ay binubuo ng mga natutunaw na protina, ribonucleic acid, inklusyon at maraming maliliit na butil - ribosome, na responsable para sa synthesis (pagsasalin) ng mga protina. Ang mga bacterial ribosome ay may sukat na halos 20 nm at isang sedimentation coefficient na 70S, sa kaibahan sa 80S ribosomes na katangian ng mga eukaryotic cells. Ang Ribosomal RNAs (rRNAs) ay conserved elements ng bacteria (ang "molecular clock" ng ebolusyon).

Ang 16S rRNA ay bahagi ng maliit na ribosomal subunit, at ang 23S rRNA ay bahagi ng malaking ribosomal subunit. Ang pag-aaral ng 16S rRNA ay ang batayan ng sistematikong gene, na nagpapahintulot sa isa na masuri ang antas ng pagkakaugnay ng mga organismo.

Ang cytoplasm ay naglalaman ng iba't ibang mga inklusyon sa anyo ng glycogen granules, polysaccharides, beta-hydroxybutyric acid at polyphosphates (volutin). Ang mga ito ay mga reserbang sangkap para sa nutrisyon at mga pangangailangan ng enerhiya ng bakterya. Ang Volutin ay may kaugnayan sa mga pangunahing tina at madaling matukoy gamit ang mga espesyal na pamamaraan ng paglamlam (halimbawa, Neisser) sa anyo ng mga metachromatic granules. Ang katangian ng pag-aayos ng mga butil ng volutin ay ipinahayag sa diphtheria bacillus sa anyo ng mga matitinding stained cell pole.
Nucleoid

Capsule, microcapsule, mucus

Ang kapsula ay isang mauhog na istraktura na higit sa 0.2 microns ang kapal, matatag na nauugnay sa bacterial cell wall at may malinaw na tinukoy na mga panlabas na hangganan. Ang kapsula ay makikita sa imprint smears mula sa pathological na materyal. Sa purong bacterial culture, ang kapsula ay nabuo nang mas madalas. Natuklasan ito ng mga espesyal na pamamaraan ng paglamlam ng isang pahid (halimbawa, ayon sa Burri-Gins), na lumilikha ng negatibong kaibahan ng mga sangkap ng kapsula: ang tinta ay lumilikha ng madilim na background sa paligid ng kapsula. Ang kapsula ay binubuo ng polysaccharides (exopolysaccharides), minsan ng polypeptides, halimbawa, sa anthrax bacillus ito ay binubuo ng polymers ng D-glutamic acid. Ang kapsula ay hydrophilic at pinipigilan ang phagocytosis ng bakterya. Ang kapsula ay antigenic: ang mga antibodies laban sa kapsula ay nagdudulot ng pagpapalaki nito (reaksyon ng pamamaga ng kapsula).
Maraming bacteria ang bumubuo ng microcapsule - isang mucous formation na mas mababa sa 0.2 microns ang kapal, na nakikita lamang ng electron microscopy. Ang isa ay dapat na makilala mula sa capsule mucoid exopolysaccharides, na walang malinaw na mga hangganan. Ang uhog ay natutunaw sa tubig.
Ang mga bacterial exopolysaccharides ay kasangkot sa pagdirikit (nananatili sa mga substrate); Bukod sa synthesis
exopolysaccharides sa pamamagitan ng bakterya, mayroong isa pang mekanismo para sa kanilang pagbuo: sa pamamagitan ng pagkilos ng extracellular enzymes ng bakterya sa disaccharides. Bilang resulta, nabuo ang dextrans at levans.

Flagella

Tinutukoy ng bacterial flagella ang motility bacterial cell. Ang Flagella ay mga manipis na filament na nagmula sa cytoplasmic membrane at mas mahaba kaysa sa cell mismo. Ang kapal ng flagella ay 12-20 nm, haba 3-15 µm. Binubuo ang mga ito ng 3 bahagi: isang spiral filament, isang kawit at isang basal na katawan na naglalaman ng isang baras na may mga espesyal na disk (1 pares ng mga disk sa gram-positive bacteria at 2 pares ng mga disk sa gram-negative na bakterya). Ang flagella ay nakakabit sa cytoplasmic membrane at cell wall sa pamamagitan ng mga disc. Lumilikha ito ng epekto ng de-kuryenteng motor na may motor rod na nagpapaikot sa flagellum. Ang Flagella ay binubuo ng isang protina - flagellin (mula sa flagellum - flagellum);
ay isang H antigen. Ang mga subunit ng flagellin ay pinaikot sa isang spiral.

Ang bilang ng flagella sa bacteria ng iba't ibang species ay nag-iiba mula sa isa (monotrich) sa Vibrio cholerae hanggang sampu at daan-daang flagella na umaabot sa perimeter ng bacterium (peritrich) sa Escherichia coli, Proteus, atbp. Ang mga Lophotrich ay may bundle ng flagella sa isa dulo ng cell. Ang Amphitrichus ay may isang flagellum o isang bundle ng flagella sa magkabilang dulo ng cell.

Ang pili (fimbriae, villi) ay parang sinulid na pormasyon, mas manipis at mas maikli (3-10 nm x 0.3-10 µm) kaysa sa flagella. Ang pili ay umaabot mula sa ibabaw ng cell at binubuo ng protina pilin, na may aktibidad na antigenic. May mga pili na responsable para sa pagdirikit, iyon ay, para sa paglakip ng bakterya sa apektadong selula, gayundin ang pili na responsable para sa nutrisyon, metabolismo ng tubig-asin at sekswal (F-pili), o conjugation pili. Ang pili ay marami - ilang daan bawat cell. Gayunpaman, karaniwang mayroong 1-3 sex pili bawat cell: sila ay nabuo ng tinatawag na "lalaki" na mga donor cell na naglalaman ng mga naililipat na plasmids (F-, R-, Col-plasmids). Natatanging katangian Ang genital pili ay ang pakikipag-ugnayan sa mga espesyal na "lalaki" na spherical bacteriophage, na masinsinang na-adsorbed sa genital pili.

Kontrobersya

Ang mga spores ay isang kakaibang anyo ng resting firmicute bacteria, i.e. bakterya
na may isang gram-positive na uri ng istraktura ng cell wall. Ang mga spores ay nabuo sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon para sa pagkakaroon ng bakterya (pagpapatuyo, kakulangan sa nutrisyon, atbp. Ang isang spore (endospore) ay nabuo sa loob ng bacterial cell. Ang pagbuo ng mga spores ay nakakatulong sa pangangalaga ng species at hindi isang paraan ng pagpaparami , tulad ng fungi. lat. Clostridium - spindle).

Ang hugis ng mga spores ay maaaring hugis-itlog, spherical; ang lokasyon sa cell ay terminal, i.e. sa dulo ng stick (sa causative agent ng tetanus), subterminal - mas malapit sa dulo ng stick (sa causative agents ng botulinum, gas gangrene) at central (sa anthrax bacillus). Ang spore ay nagpapatuloy sa mahabang panahon dahil sa pagkakaroon ng isang multilayer shell, calcium dipicolinate, mababang nilalaman ng tubig at tamad na mga proseso ng metabolic. Sa ilalim ng kanais-nais na mga kondisyon, ang mga spores ay tumubo, na dumadaan sa tatlong magkakasunod na yugto: pag-activate, pagsisimula, pagtubo.

Ang buhay sa ating planeta ay nagsimula sa bacteria. Naniniwala ang mga siyentipiko na dito nagtatapos ang lahat. May isang biro na kapag pinag-aralan ng mga dayuhan ang Earth, hindi nila maintindihan kung sino ang tunay na may-ari nito - isang tao o isang bacillus. Ang pinaka-kagiliw-giliw na mga katotohanan tungkol sa bakterya ay pinili sa ibaba.

Ang bacterium ay isang hiwalay na organismo na nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati. Kung mas kanais-nais ang tirahan, mas maaga itong nahahati. Ang mga mikroorganismo na ito ay nabubuhay sa lahat ng nabubuhay na bagay, gayundin sa tubig, pagkain, bulok na puno, at halaman.

Ang listahan ay hindi limitado dito. Ang bacilli ay nabubuhay nang maayos sa mga bagay na nahawakan ng mga tao. Halimbawa, sa isang handrail sa pampublikong sasakyan, sa hawakan ng refrigerator, sa dulo ng lapis. Mga kawili-wiling katotohanan tungkol sa bakterya ay natuklasan kamakailan mula sa Unibersidad ng Arizona. Ayon sa kanilang mga obserbasyon, ang "natutulog" na mga mikroorganismo ay nakatira sa Mars. Ang mga siyentipiko ay tiwala na ito ay isa sa mga patunay ng pagkakaroon ng buhay sa iba pang mga planeta bilang karagdagan, sa kanilang opinyon, ang mga dayuhang bakterya ay maaaring "mabuhay muli" sa Earth.

Ang mikroorganismo ay unang napagmasdan sa isang optical microscope ng Dutch scientist na si Antonius van Leeuwenhoek sa pagtatapos ng ika-17 siglo. SA kasalukuyang sandali kilalang species Mayroong halos dalawang libong bacilli. Lahat ng mga ito ay maaaring nahahati sa:

  • nakakapinsala;
  • kapaki-pakinabang;
  • neutral.

Kasabay nito, ang mga nakakapinsala ay karaniwang nakikipaglaban sa mga kapaki-pakinabang at neutral. Ito ang isa sa mga pinakakaraniwang dahilan kung bakit nagkakasakit ang isang tao.

Ang pinaka-kagiliw-giliw na mga katotohanan

Sa pangkalahatan, ang mga single-celled na organismo ay nakikilahok sa lahat ng proseso ng buhay.

Bakterya at tao

Mula sa kapanganakan, ang isang tao ay pumapasok sa isang mundo na puno ng iba't ibang mga microorganism. Ang ilan ay tumutulong sa kanya na mabuhay, ang iba ay nagdudulot ng mga impeksyon at sakit.

Ang pinaka-kagiliw-giliw na mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa bakterya at mga tao:

Lumalabas na ang bacillus ay maaaring ganap na pagalingin ang isang tao o sirain ang aming mga species. Sa kasalukuyan, mayroon nang bacterial toxins.

Paano tayo natulungan ng bacteria na mabuhay?

Narito ang ilang mas kawili-wiling mga katotohanan tungkol sa bakterya na nakikinabang sa mga tao:

  • pinoprotektahan ng ilang uri ng bacilli ang mga tao mula sa mga allergy;
  • sa tulong ng bakterya maaari mong itapon ang mga mapanganib na basura (halimbawa, mga produktong petrolyo);
  • Kung walang microorganism sa bituka, hindi mabubuhay ang isang tao.

Paano sasabihin sa mga bata ang tungkol sa bacilli?

Ang mga bata ay handang makipag-usap tungkol sa bacilli sa edad na 3-4 na taon. Upang maihatid ang impormasyon nang tama, ito ay nagkakahalaga ng pagsasabi ng mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa bakterya. Para sa mga bata, halimbawa, napakahalagang maunawaan na mayroong masama at mabubuting mikrobyo. Na ang mabubuti ay maaaring gawing fermented baked milk ang gatas. At din na tinutulungan nila ang tiyan na matunaw ang pagkain.

Kailangang bigyang pansin ang masasamang bakterya. Sabihin sa kanila na sila ay napakaliit, kaya hindi sila nakikita. Na kapag pumasok sila sa katawan ng tao, mabilis na maraming microbes, at nagsisimula silang kainin tayo mula sa loob.

Dapat malaman ng bata upang maiwasan ang masamang mikrobyo na makapasok sa katawan:

  • Maghugas ng kamay pagkatapos lumabas at bago kumain.
  • Huwag kumain ng maraming matamis.
  • Magpabakuna.

Ang pinakamahusay na paraan upang ipakita ang bakterya ay sa pamamagitan ng mga larawan at encyclopedia.

Ano ang dapat malaman ng bawat mag-aaral?

Sa isang mas matandang bata, mas mahusay na makipag-usap hindi tungkol sa mga mikrobyo, ngunit tungkol sa bakterya. Mahalagang magbigay ng mga dahilan para sa mga kagiliw-giliw na katotohanan para sa mga mag-aaral. Iyon ay, kapag pinag-uusapan ang kahalagahan ng paghuhugas ng kamay, masasabi mo na 340 kolonya ng mga nakakapinsalang bacilli ang nabubuhay sa mga hawakan ng banyo.

Makakahanap ka ng impormasyon nang magkasama tungkol sa kung aling mga bakterya ang sanhi ng pagkabulok ng ngipin. At sabihin din sa estudyante na ang tsokolate sa maliit na dami ay may antibacterial effect.

Kahit na ang isang mag-aaral sa elementarya ay maaaring maunawaan kung ano ang isang bakuna. Ito ay kapag ang isang maliit na halaga ng virus o bakterya ay ipinakilala sa katawan at ang immune system ay natalo ito. Ito ang dahilan kung bakit napakahalaga na magpabakuna.

Mula sa pagkabata, ang isang pag-unawa ay dapat dumating na ang bansa ng bakterya ay isang buong mundo na hindi pa ganap na pinag-aralan. At hangga't umiiral ang mga mikroorganismo na ito, ang mga species ng tao mismo ay umiiral.

Bakterya- ito ay napaka simpleng anyo buhay ng halaman, na binubuo ng iisang buhay na selula. Ang pagpaparami ay nagagawa sa pamamagitan ng cell division. Sa pag-abot sa yugto ng kapanahunan, ang bacterium ay nahahati sa dalawa pantay na mga selula. Sa turn, ang bawat isa sa mga cell na ito ay umabot sa kapanahunan at nahahati din sa dalawang pantay na mga cell. SA perpektong kondisyon bakterya umabot sa kapanahunan at nagpaparami nang wala pang 20-30 minuto. Sa ganitong bilis ng pagpaparami, ang isang bacterium ay maaaring makabuo ng 34 trilyong supling sa loob ng 24 na oras! Sa kabutihang palad, ikot ng buhay ang bakterya ay medyo maikli at tumatagal mula sa ilang minuto hanggang ilang oras. Samakatuwid, kahit na sa ilalim ng perpektong kondisyon hindi sila maaaring magparami sa ganoong rate.

Rate ng paglago at paglago ng bacterial at iba pang mga microorganism ay nakasalalay sa mga kondisyon sa kapaligiran. Ang temperatura, liwanag, oxygen, halumigmig at pH (antas ng acidity o alkalinity), kasama ng nutrisyon, ay nakakaimpluwensya sa bilis ng paglaki ng bacterial. Sa mga ito, partikular na interes ng mga technician at engineer ang temperatura. Para sa bawat uri ng bakterya ay may pinakamababang temperatura kung saan maaari silang lumaki. Sa ibaba ng threshold na ito, ang bacteria ay hibernate at hindi na makapag-reproduce. Eksaktong pareho para sa bawat isa mga uri ng bacteria mayroong pinakamataas na threshold ng temperatura. Sa mga temperatura na higit sa limitasyong ito, ang bakterya ay nawasak. Sa pagitan ng mga limitasyong ito ay ang pinakamainam na temperatura kung saan dumami ang bakterya pinakamataas na bilis. Pinakamainam na temperatura para sa karamihan ng mga bakterya na kumakain ng mga dumi ng hayop at patay na tisyu ng mga hayop at halaman (saprophytes), mula 24 hanggang 30 ° C. Ang pinakamainam na temperatura para sa karamihan ng bakterya na nagdudulot ng mga impeksyon at sakit sa host (pathogenic bacteria) ay humigit-kumulang 38°C. Sa karamihan ng mga kaso, maaari mong makabuluhang bawasan rate ng paglago ng bacterial, kung ang kapaligiran. Sa wakas, mayroong ilang mga uri ng bakterya na pinakamahusay na umuunlad sa mga temperatura ng tubig, habang ang iba ay umuunlad sa mga temperaturang nagyeyelong.

Dagdag sa itaas

Pinagmulan, ebolusyon, lugar sa pag-unlad ng buhay sa Earth

Ang bakterya, kasama ang archaea, ay kabilang sa mga unang nabubuhay na organismo sa Earth, na lumilitaw mga 3.9-3.5 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang mga ebolusyonaryong relasyon sa pagitan ng mga pangkat na ito ay hindi pa ganap na pinag-aralan; ay pinagkadalubhasaan ang matinding tirahan; sa wakas, ayon sa ikatlong hypothesis, ang archaea ay ang unang mga buhay na organismo kung saan nagmula ang bakterya.

Ang mga eukaryote ay lumitaw bilang isang resulta ng symbiogenesis mula sa mga selula ng bakterya nang maglaon: mga 1.9-1.3 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang ebolusyon ng bakterya ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang binibigkas na pisyolohikal at biochemical bias: na may kamag-anak na kahirapan ng mga anyo ng buhay at primitive na istraktura, pinagkadalubhasaan nila ang halos lahat ng kasalukuyang kilalang biochemical na proseso. Ang prokaryotic biosphere ay mayroon na ng lahat ng kasalukuyang paraan ng pagbabago ng bagay. Ang mga eukaryote, na nakapasok dito, ay nagbago lamang sa dami ng mga aspeto ng kanilang paggana, ngunit hindi ang mga qualitative sa maraming yugto ng mga elemento, ang bakterya ay nagpapanatili pa rin ng isang monopolyo na posisyon;

Ang ilan sa mga pinakalumang bakterya ay cyanobacteria. Sa mga bato na nabuo 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas, natagpuan ang mga produkto ng kanilang mahahalagang aktibidad - mga stromatolite na hindi mapag-aalinlanganan ng pagkakaroon ng cyanobacteria noong 2.2-2.0 bilyong taon na ang nakalilipas. Salamat sa kanila, nagsimulang maipon ang oxygen sa kapaligiran, na 2 bilyong taon na ang nakalilipas ay umabot sa mga konsentrasyon na sapat para sa pagsisimula ng aerobic respiration. Ang mga pormasyon na katangian ng obligadong aerobic na Metallogenium ay nagmula sa panahong ito.

Ang hitsura ng oxygen sa atmospera ay nagdulot ng malubhang suntok sa anaerobic bacteria. Mamamatay sila o lumipat sa mga lokal na napreserbang oxygen-free zone. Ang pangkalahatang pagkakaiba-iba ng mga species ng bakterya ay bumababa sa oras na ito.

Ipinapalagay na dahil sa kawalan ng prosesong sekswal, ang ebolusyon ng bakterya ay sumusunod sa isang ganap na naiibang mekanismo kaysa sa mga eukaryote. Ang patuloy na pahalang na paglipat ng gene ay humahantong sa mga kalabuan sa larawan ng mga ebolusyonaryong koneksyon ay nagpapatuloy nang napakabagal (at, marahil, huminto nang buo sa pagdating ng mga eukaryote), ngunit sa ilalim ng pagbabago ng mga kondisyon mayroong isang mabilis na muling pamamahagi ng mga gene sa pagitan ng mga selula na may pare-parehong karaniwang genetic; pool.

Istruktura

Ang karamihan ng bacteria (maliban sa actinomycetes at filamentous cyanobacteria) ay unicellular. Ayon sa hugis ng mga selula, maaari silang maging bilog (cocci), hugis ng baras (bacilli, clostridia, pseudomonads), convoluted (vibrios, spirillum, spirochetes), mas madalas - stellate, tetrahedral, cubic, C- o O- hugis. Tinutukoy ng hugis ang mga kakayahan ng bakterya tulad ng pagkakadikit sa ibabaw, kadaliang kumilos, at pagsipsip ng mga sustansya. Napansin, halimbawa, na ang mga oligotroph, iyon ay, ang mga bakterya na nabubuhay na may mababang nilalaman ng nutrisyon sa kapaligiran, ay nagsusumikap na pataasin ang ratio ng surface-to-volume, halimbawa, sa pamamagitan ng pagbuo ng mga outgrowth (ang tinatawag na prostek ).

Sa mga obligadong istruktura ng cellular, tatlo ang nakikilala:

  • nucleoid
  • ribosom
  • cytoplasmic membrane (CPM)
Sa panlabas na bahagi ng CPM mayroong ilang mga layer (cell wall, capsule, mucous membrane), na tinatawag na cell membrane, pati na rin ang mga istruktura sa ibabaw (flagella, villi). Ang CPM at cytoplasm ay pinagsama sa konsepto ng protoplast.

Istraktura ng protoplast

Nililimitahan ng CPM ang mga nilalaman ng cell (cytoplasm) mula sa panlabas na kapaligiran. Ang homogenous na bahagi ng cytoplasm, na naglalaman ng isang hanay ng natutunaw na RNA, mga protina, mga produkto at mga substrate ng metabolic reaksyon, ay tinatawag na cytosol. Ang iba pang bahagi ng cytoplasm ay kinakatawan ng iba't ibang elemento ng istruktura.

Ang isa sa mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng bacterial cell at eukaryotic cell ay ang kawalan ng nuclear membrane at, mahigpit na pagsasalita, ang pangkalahatang kawalan ng intracytoplasmic membranes na hindi derivatives ng CPM. gayunpaman, iba't ibang grupo Ang mga prokaryote (lalo na madalas sa gram-positive bacteria) ay may mga lokal na invaginations ng CPM - mesosome, na gumaganap ng iba't ibang mga function sa cell at hinahati ito sa iba't ibang bahagi. Maraming mga photosynthetic bacteria ang may nabuong network ng mga photosynthetic membrane na nagmula sa CPM. Sa mga lilang bakterya ay napanatili nila ang isang koneksyon sa CPM, na madaling natukoy sa mga seksyon sa ilalim ng isang mikroskopyo ng elektron sa cyanobacteria ang koneksyon na ito ay mahirap matukoy o nawala sa proseso ng ebolusyon. Depende sa mga kondisyon at edad ng pananim, nabuo ang mga lamad ng photosynthetic iba't ibang istruktura- mga vesicle, chromatophores, thylakoids.

Ang lahat ng genetic na impormasyon na kinakailangan para sa buhay ng bakterya ay nakapaloob sa isang DNA (bacterial chromosome), kadalasan sa anyo ng isang covalently closed ring (linear chromosome ay matatagpuan sa Streptomyces at Borrelia). Ito ay nakakabit sa CPM sa isang punto at inilalagay sa isang istraktura na hiwalay, ngunit hindi pinaghihiwalay ng isang lamad mula sa cytoplasm, at tinatawag na nucleoid. Ang naka-unfold na DNA ay higit sa 1 mm ang haba. Ang bacterial chromosome ay karaniwang ipinakita sa isang kopya, iyon ay, halos lahat ng prokaryote ay haploid, bagaman sa ilang kundisyon ang isang cell ay maaaring maglaman ng ilang kopya ng chromosome nito, at ang Burkholderia cepacia ay may tatlong magkakaibang mga ring chromosome (3.6, 3.2 at 1.1 milyong base pairs ang haba). Ang mga ribosom ng prokaryote ay iba rin sa mga eukaryote at may sedimentation constant na 70 S (80 S sa eukaryotes).

Bilang karagdagan sa mga istrukturang ito, ang mga pagsasama ng mga reserbang sangkap ay maaari ding naroroon sa cytoplasm.

Mga istraktura ng cell lamad at ibabaw

Ang cell wall ay isang mahalagang elemento ng istruktura ng bacterial cell, ngunit hindi ito mahalaga. Ang mga form na may bahagyang o ganap na wala na cell wall (L-forms) ay artipisyal na nakuha, na maaaring umiral sa mga paborableng kondisyon, ngunit minsan ay nawawalan ng kakayahang hatiin. Mayroon ding isang kilalang grupo ng mga natural na bakterya na hindi naglalaman ng isang cell wall - mycoplasmas.

Sa bakterya, mayroong dalawang pangunahing uri ng istraktura ng cell wall, katangian ng gram-positive at gram-negative na species.

Ang cell wall ng Gram-positive bacteria ay isang homogenous na layer na 20-80 nm ang kapal, na binubuo pangunahin ng peptidoglycan na may mas maliit na halaga ng teichoic acid at isang maliit na halaga ng polysaccharides, proteins at lipids (ang tinatawag na lipopolysaccharide). Ang cell wall ay may mga pores na may diameter na 1-6 nm, na ginagawa itong permeable sa isang bilang ng mga molecule.

Sa gram-negative na bakterya, ang peptidoglycan layer ay maluwag na katabi ng CPM at may kapal na 2-3 nm lamang. Ito ay napapalibutan ng isang panlabas na lamad, na, bilang isang panuntunan, ay may hindi pantay, hubog na hugis. Sa pagitan ng CPM, ang peptidoglycan layer at ang panlabas na lamad ay may puwang na tinatawag na periplasmic space, na puno ng solusyon na kinabibilangan ng transport proteins at enzymes.

Sa labas ng cell wall ay maaaring mayroong isang kapsula - isang amorphous layer na nagpapanatili ng koneksyon sa dingding. Ang mga mucous layer ay walang koneksyon sa cell at madaling nahihiwalay, habang ang mga kaluban ay hindi amorphous, ngunit may pinong istraktura. Gayunpaman, sa pagitan ng tatlong idealized na mga kaso mayroong maraming transisyonal na anyo.

Maaaring mayroong mula 0 hanggang 1000 bacterial flagella ang pag-aayos ng isang flagellum sa isang poste (monopolar monotrichous), isang bundle ng flagella sa isa (monopolar peritrichous o lophotrichial flagellation) o dalawang pole (bipolar peritrichous o amphitrichyal flagella). pati na rin ang maraming flagella sa buong ibabaw ng cell (peritrich). Ang kapal ng flagellum ay 10-20 nm, haba - 3-15 µm. Ang pag-ikot nito ay isinasagawa sa counterclockwise na may dalas na 40-60 rps.

Bilang karagdagan sa flagella, kabilang sa mga istruktura ng ibabaw ng bakterya ay kinakailangang banggitin ang villi. Ang mga ito ay mas manipis kaysa sa flagella (diameter 5-10 nm, haba hanggang 2 µm) at kinakailangan para sa paglakip ng bakterya sa substrate, bahagi sa mga metabolite, at mga espesyal na villi - F-pili - mga pormasyon na tulad ng sinulid, mas payat at mas maikli ( 3-10 nm x 0 , 3-10 µm) kaysa sa flagella - kinakailangan para mailipat ng donor cell ang DNA sa tatanggap sa panahon ng conjugation.

Mga sukat

Ang average na laki ng bakterya ay 0.5-5 microns. Ang Escherichia coli, halimbawa, ay may diameter na 0.3-1 by 1-6 microns, Staphylococcus aureus ay may diameter na 0.5-1 microns, Bacillus subtilis 0.75 by 2-3 microns. Ang pinakamalaking kilalang bacterium ay Thiomargarita namibiensis, na umaabot sa sukat na 750 microns (0.75 mm). Ang pangalawa ay ang Epulopiscium fishelsoni, na may diameter na 80 microns at haba na hanggang 700 microns at nakatira sa digestive tract ng surgical fish na Acanthurus nigrofuscus. Ang Achromatium oxaliferum ay umabot sa laki ng 33 by 100 microns, Beggiatoa alba - 10 by 50 microns. Maaaring lumaki ang mga Spirochetes hanggang 250 µm ang haba na may kapal na 0.7 µm. Kasabay nito, kasama sa bakterya ang pinakamaliit na organismo na may cellular na istraktura. Ang Mycoplasma mycoides ay 0.1-0.25 microns ang laki, na katulad ng laki ng malalaking virus tulad ng tobacco mosaic, cowpox o influenza. Ayon sa teoretikal na mga kalkulasyon, ang isang spherical cell na may diameter na mas mababa sa 0.15-0.20 microns ay nagiging walang kakayahan sa independiyenteng pagpaparami, dahil hindi ito pisikal na naglalaman ng lahat ng kinakailangang biopolymer at istruktura sa sapat na dami.

Gayunpaman, ang nanobacteria ay inilarawan na mas maliit kaysa sa "katanggap-tanggap" na sukat at ibang-iba sa ordinaryong bakterya. Ang mga ito, hindi tulad ng mga virus, ay may kakayahang malayang paglaki at pagpaparami (napakabagal). Sa ngayon ay kakaunti ang pinag-aralan nila, ang kanilang buhay na kalikasan ay kinukuwestiyon.

Sa isang linear na pagtaas sa radius ng isang cell, ang ibabaw nito ay tumataas sa proporsyon sa parisukat ng radius, at ang dami nito sa proporsyon sa kubo, samakatuwid, sa mga maliliit na organismo ang ratio ng ibabaw sa dami ay mas mataas kaysa sa mas malaki, na nangangahulugan para sa dating isang mas aktibong pagpapalitan ng mga sangkap sa kapaligiran. Ang aktibidad ng metabolismo, na sinusukat ng iba't ibang mga tagapagpahiwatig, bawat yunit ng biomass ay mas mataas sa maliliit na anyo kaysa sa malalaking. Samakatuwid, ang mga maliliit na sukat kahit na para sa mga microorganism ay nagbibigay ng mga pakinabang ng bakterya at archaea sa rate ng paglaki at pagpaparami kumpara sa mas kumplikadong mga eukaryote at tinutukoy ang kanilang mahalagang papel sa ekolohiya.

Multicellularity sa bacteria

Ang mga single-celled form ay may kakayahang gawin ang lahat ng mga function na likas sa katawan, anuman ang kalapit na mga cell. Maraming mga single-celled prokaryote ang may posibilidad na bumuo ng mga cellular prokaryote, na kadalasang pinagsasama-sama ng uhog na kanilang inilalabas. Kadalasan, ito ay isang random na samahan lamang ng mga indibidwal na organismo, ngunit sa ilang mga kaso, ang isang pansamantalang samahan ay nauugnay sa pagpapatupad ng isang tiyak na function, halimbawa, ang pagbuo ng mga fruiting body sa pamamagitan ng myxobacteria ay ginagawang posible na bumuo ng mga cyst, sa kabila ng katotohanan na ang mga solong selula ay hindi kayang bumuo ng mga ito. Ang ganitong mga phenomena, kasama ang pagbuo ng morphologically at functionally differentiated cells sa pamamagitan ng unicellular eubacteria, ay kinakailangang mga kinakailangan para sa paglitaw ng tunay na multicellularity sa kanila.

Ang isang multicellular na organismo ay dapat matugunan ang mga sumusunod na kondisyon:

  • ang mga cell nito ay dapat na pinagsama-sama,
  • dapat mayroong dibisyon ng mga function sa pagitan ng mga cell,
  • dapat na maitatag ang mga matatag na partikular na contact sa pagitan ng pinagsama-samang mga cell.
Ang multicellularity sa prokaryotes ay kilala ang pinaka-organisadong multicellular na organismo ay kabilang sa mga grupo ng cyanobacteria at actinomycetes. Sa filamentous cyanobacteria, ang mga istruktura sa cell wall ay inilarawan na tinitiyak ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng dalawang kalapit na mga cell - microplasmodesmata. Ang posibilidad ng pagpapalitan sa pagitan ng mga cell ng substance (dye) at enerhiya (electrical component ng transmembrane potential) ay naipakita. Ang ilan sa mga filamentous cyanobacteria ay naglalaman, bilang karagdagan sa karaniwang mga vegetative cells, functionally differentiated cells: akinetes at heterocysts. Ang huli ay nagsasagawa ng nitrogen fixation at intensively exchange metabolites na may vegetative cells.

Pagpaparami ng bakterya

Ang ilang bakterya ay walang prosesong sekswal at nagpaparami lamang sa pamamagitan ng pantay na binary transverse fission o budding. Para sa isang pangkat ng unicellular cyanobacteria, ang multiple fission (isang serye ng mabilis na sunud-sunod na binary division na humahantong sa pagbuo ng 4 hanggang 1024 na bagong mga cell) ay inilarawan. Upang magbigay ng kinakailangan para sa ebolusyon at pagbagay sa pagbabago kapaligiran Mayroon silang iba pang mga mekanismo ng genotype plasticity.

Kapag naghahati, karamihan sa gram-positive bacteria at filamentous cyanobacteria ay nag-synthesize ng transverse septum mula sa periphery hanggang sa gitna na may partisipasyon ng mga mesosome. Ang Gram-negative na bakterya ay nahahati sa pamamagitan ng paghihigpit: sa lugar ng paghahati, ang isang unti-unting pagtaas ng papasok na kurbada ng CPM at cell wall ay nakita. Kapag namumuko, ang isang usbong ay nabubuo at lumalaki sa isa sa mga pole ng mother cell ang mother cell ay nagpapakita ng mga senyales ng pagtanda at kadalasan ay hindi makagawa ng higit sa 4 na daughter cell. Ang budding ay nangyayari sa iba't ibang grupo ng bacteria at maaaring mangyari nang ilang beses sa panahon ng ebolusyon.

Ang bakterya ay nagpapakita rin ng sekswal na pagpaparami, ngunit sa pinaka-primitive na anyo. Ang sexual reproduction ng bacteria ay naiiba sa sexual reproduction ng eukaryotes dahil ang bacteria ay hindi bumubuo ng gametes at hindi sumasailalim sa cell fusion. Gayunpaman, ang pinakamahalagang kaganapan ng sekswal na pagpaparami, katulad ng pagpapalitan ng genetic na materyal, ay nangyayari din sa kasong ito. Ang prosesong ito ay tinatawag na genetic recombination. Ang ilan sa DNA (napakabihirang lahat ng DNA) mula sa donor cell ay inililipat sa isang recipient cell na ang DNA ay genetically na naiiba sa DNA ng donor. Sa kasong ito, pinapalitan ng inilipat na DNA ang bahagi ng DNA ng tatanggap. Ang proseso ng pagpapalit ng DNA ay nagsasangkot ng mga enzyme na naghahati at muling sumasama sa mga hibla ng DNA. Gumagawa ito ng DNA na naglalaman ng mga gene ng parehong parent cell. Ang DNA na ito ay tinatawag na recombinant. Sa progeny, o mga recombinant, mayroong markadong pagkakaiba-iba sa mga katangian na dulot ng pag-aalis ng gene. Ang iba't ibang katangiang ito ay napakahalaga para sa ebolusyon at ang pangunahing bentahe ng sekswal na pagpaparami. Mayroong 3 kilalang pamamaraan para sa pagkuha ng mga recombinant. Ang mga ito ay - sa pagkakasunud-sunod ng kanilang pagtuklas - pagbabagong-anyo, conjugation at transduction.

Pinag-aaralan ng microbiology ang istruktura, mahahalagang aktibidad, kondisyon ng pamumuhay at pag-unlad ng pinakamaliit na organismo na tinatawag na microbes, o microorganisms.

"Hindi nakikita, patuloy nilang sinasamahan ang isang tao, sinasalakay ang kanyang buhay bilang mga kaibigan o bilang mga kaaway," sabi ng akademiko na si V. L. Omelyansky. Sa katunayan, ang mga mikrobyo ay nasa lahat ng dako: sa hangin, sa tubig at sa lupa, sa katawan ng mga tao at hayop. Maaari silang maging kapaki-pakinabang at ginagamit sa maraming produktong pagkain. Maaari silang makapinsala, magdulot ng sakit sa mga tao, pagkasira ng pagkain, atbp.

Ang mga mikrobyo ay natuklasan ng Dutchman na si A. Leeuwenhoek (1632-1723) sa pagtatapos ng ika-17 siglo, nang gumawa siya ng mga unang lente na nagbigay ng pagpapalaki ng 200 beses o higit pa. Ang microcosm na nakita niya ay namangha sa kanya at inilarawan ni Leeuwenhoek ang mga mikroorganismo na kanyang natuklasan sa iba't ibang bagay. Inilatag niya ang pundasyon para sa mapaglarawang karakter bagong agham. Ang mga natuklasan ni Louis Pasteur (1822-1895) ay nagpatunay na ang mga mikroorganismo ay naiiba hindi lamang sa hugis at istraktura, kundi pati na rin sa kanilang mahahalagang tungkulin. Itinatag ni Pasteur na ang yeast ay nagdudulot ng alcoholic fermentation, at ang ilang microbes ay maaaring magdulot ng mga nakakahawang sakit sa mga tao at hayop. Si Pasteur ay bumaba sa kasaysayan bilang ang imbentor ng paraan ng pagbabakuna laban sa rabies at anthrax. Ang sikat na kontribusyon sa mundo sa microbiology ay R. Koch (1843-1910) - natuklasan niya ang mga sanhi ng tuberculosis at cholera, I. I. Mechnikova (1845-1916) - binuo ang phagocytic theory of immunity, ang tagapagtatag ng virology D. I. Ivanovsky (1864-1864). 1920), N F. Gamaleya (1859-1940) at marami pang ibang siyentipiko.

Pag-uuri at morpolohiya ng mga mikroorganismo

Microbes - Ang mga ito ay maliliit, karamihan ay mga single-celled na buhay na organismo, na nakikita lamang sa pamamagitan ng isang mikroskopyo. Ang laki ng mga microorganism ay sinusukat sa micrometers - microns (1/1000 mm) at nanometers - nm (1/1000 microns).

Ang mga mikrobyo ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking pagkakaiba-iba ng mga species, naiiba sa istraktura, mga katangian, kakayahang umiral magkaibang kondisyon kapaligiran. Maaaring sila unicellular, multicellular At hindi cellular.

Ang mga mikrobyo ay nahahati sa bacteria, virus at phages, fungi, at yeast. Hiwalay, mayroong mga uri ng bakterya - rickettsia, mycoplasma, at isang espesyal na grupo ay binubuo ng protozoa (protozoa).

Bakterya

Bakterya- karamihan sa mga unicellular microorganism na may sukat mula sa ikasampu ng isang micrometer, halimbawa mycoplasma, hanggang sa ilang micrometer, at sa spirochetes - hanggang 500 microns.

Mayroong tatlong pangunahing anyo ng bakterya - spherical (cocci), hugis ng baras (bacillus, atbp.), convoluted (vibrios, spirochetes, spirilla) (Fig. 1).

Globular bacteria (cocci) Ang mga ito ay karaniwang spherical sa hugis, ngunit maaaring bahagyang hugis-itlog o bean-shaped. Ang Cocci ay maaaring matatagpuan nang isa-isa (micrococci); sa mga pares (diplococci); sa anyo ng mga kadena (streptococci) o mga bungkos ng ubas (staphylococci), sa isang pakete (sarcins). Ang Streptococci ay maaaring maging sanhi ng tonsilitis at erysipelas, habang ang staphylococci ay maaaring maging sanhi ng iba't ibang mga proseso ng pamamaga at purulent.

kanin. 1. Mga anyo ng bakterya: 1 - micrococci; 2 - streptococci; 3 - sardinas; 4 - sticks na walang spores; 5 - mga tungkod na may mga spores (bacilli); 6 - vibrios; 7- spirochetes; 8 - spirilla (na may flagella); staphylococci

Bakterya na hugis baras ang pinakakaraniwan. Ang mga rod ay maaaring iisa, konektado sa mga pares (diplobacteria) o sa mga kadena (streptobacteria). Kabilang sa mga bacteria na hugis baras ang Escherichia coli, ang mga sanhi ng salmonellosis, dysentery, typhoid fever, tuberculosis, atbp. Ang ilang mga bacteria na hugis baras ay may kakayahang bumuo mga pagtatalo. Ang mga spore-forming rod ay tinatawag bacilli. Ang hugis ng spindle na bacilli ay tinatawag clostridia.

Ang sporulation ay kumplikadong proseso. Ang mga spores ay makabuluhang naiiba sa isang ordinaryong bacterial cell. Mayroon silang isang siksik na shell at isang napakaliit na halaga ng tubig, hindi sila nangangailangan ng mga sustansya, at ganap na huminto ang pagpaparami. Ang mga spores ay nakakatiis sa pagpapatuyo, mataas at mababang temperatura sa mahabang panahon at maaaring manatili sa isang mabubuhay na estado sa loob ng sampu at daan-daang taon (spores ng anthrax, botulism, tetanus, atbp.). Sa sandaling nasa isang kanais-nais na kapaligiran, ang mga spores ay tumubo, iyon ay, sila ay nagiging karaniwang vegetative propagating form.

Baluktot na bakterya ay maaaring nasa anyo ng isang kuwit - vibrios, na may ilang mga kulot - spirilla, sa anyo ng isang manipis na baluktot na stick - spirochetes. Kasama sa Vibrios ang causative agent ng cholera, at ang causative agent ng syphilis ay isang spirochete.

bacterial cell may cell wall (sheath), kadalasang natatakpan ng mucus. Kadalasan ang uhog ay bumubuo ng isang kapsula. Ang mga nilalaman ng cell (cytoplasm) ay pinaghihiwalay mula sa lamad lamad ng cell. Ang cytoplasm ay isang transparent na masa ng protina sa isang koloidal na estado. Ang cytoplasm ay naglalaman ng mga ribosome, isang nuclear apparatus na may mga molekula ng DNA, at iba't ibang mga pagsasama ng mga reserbang nutrients (glycogen, fat, atbp.).

Mycoplasma - bacteria na walang cell wall at nangangailangan ng growth factor na nasa yeast para sa kanilang pag-unlad.

Ang ilang bakterya ay maaaring gumalaw. Ang paggalaw ay isinasagawa gamit ang flagella - manipis na mga thread iba't ibang haba pagsasagawa ng mga rotational na paggalaw. Ang flagella ay maaaring nasa anyo ng isang mahabang sinulid o sa anyo ng isang bundle, at maaaring matatagpuan sa ibabaw ng buong ibabaw ng bacterium. Maraming bacteria na hugis baras at halos lahat ng curved bacteria ay may flagella. Ang spherical bacteria, bilang panuntunan, ay walang flagella at hindi kumikibo.

Ang mga bakterya ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati sa dalawang bahagi. Ang rate ng paghahati ay maaaring napakataas (bawat 15-20 minuto), at ang bilang ng mga bakterya ay mabilis na tumataas. Ang mabilis na paghahati na ito ay sinusunod sa mga produktong pagkain at iba pang mga substrate na mayaman sustansya.

Mga virus

Mga virus- isang espesyal na grupo ng mga microorganism na wala cellular na istraktura. Ang mga sukat ng mga virus ay sinusukat sa nanometer (8-150 nm), kaya makikita lamang ang mga ito gamit ang isang electron microscope. Ang ilang mga virus ay binubuo lamang ng isang protina at isang nucleic acid (DNA o RNA).

Ang mga virus ay nagdudulot ng mga karaniwang sakit ng tao tulad ng trangkaso, viral hepatitis, tigdas, pati na rin ang mga sakit sa hayop - sakit sa paa at bibig, salot ng hayop at marami pang iba.

Ang mga bacterial virus ay tinatawag mga bacteriophage, mga fungal virus - mycophage atbp. Ang mga bacteriaophage ay matatagpuan sa lahat ng dako kung saan may mga mikroorganismo. Ang mga Phage ay nagdudulot ng pagkamatay ng mga microbial cell at maaaring gamitin upang gamutin at maiwasan ang ilang mga nakakahawang sakit.

Mga kabute ay mga espesyal na organismo ng halaman na walang chlorophyll at hindi nagsynthesize organikong bagay, ngunit nangangailangan ng mga yari na organikong sangkap. Samakatuwid, ang mga fungi ay bubuo sa iba't ibang mga substrate na naglalaman ng mga sustansya. Ang ilang fungi ay maaaring magdulot ng mga sakit ng halaman (kanser at late blight ng patatas, atbp.), mga insekto, hayop at tao.

Ang mga fungal cell ay naiiba sa bacterial cells sa pagkakaroon ng nuclei at vacuoles at katulad ng mga cell ng halaman. Kadalasan sila ay nasa anyo ng mahaba at sumasanga o magkakaugnay na mga thread - hyphae. Nabuo mula sa hyphae mycelium, o mycelium. Ang mycelium ay maaaring binubuo ng mga cell na may isa o ilang nuclei o maging noncellular, na kumakatawan sa isang higanteng multinucleated na cell. Ang mga namumungang katawan ay bubuo sa mycelium. Ang katawan ng ilang fungi ay maaaring binubuo ng mga solong selula, nang walang pagbuo ng mycelium (lebadura, atbp.).

Ang fungi ay maaaring magparami sa iba't ibang paraan, kabilang ang vegetatively bilang resulta ng hyphal division. Karamihan sa mga fungi ay nagpaparami nang walang seks at sekswal sa pamamagitan ng pagbuo ng mga espesyal na selula ng pagpaparami - pagtatalo. Ang mga spores, bilang isang patakaran, ay maaaring magpatuloy nang mahabang panahon sa panlabas na kapaligiran. Ang mga mature spores ay maaaring madala sa malalayong distansya. Kapag nasa nutrient medium, ang mga spores ay mabilis na nabubuo sa hyphae.

Ang isang malaking grupo ng mga fungi ay kinakatawan ng mga hulma (Larawan 2). Malawak na ipinamamahagi sa kalikasan, maaari silang lumaki sa mga produktong pagkain, na bumubuo ng malinaw na nakikitang mga plaka ng iba't ibang kulay. Ang pagkasira ng pagkain ay kadalasang sanhi ng mucor fungi, na bumubuo ng malambot na puti o kulay-abo na masa. Ang mucor fungus na Rhizopus ay nagdudulot ng "malambot na pagkabulok" ng mga gulay at berry, at ang botrytis fungus ay bumabalot at nagpapalambot sa mga mansanas, peras at berry. Ang mga causative agent ng paghubog ng mga produkto ay maaaring fungi ng genus Peniillium.

Ang ilang mga uri ng fungi ay hindi lamang maaaring humantong sa pagkasira ng pagkain, ngunit gumagawa din ng mga sangkap na nakakalason sa mga tao - mycotoxins. Kabilang dito ang ilang uri ng fungi ng genus Aspergillus, genus Fusarium, atbp.

Ang mga kapaki-pakinabang na katangian ng ilang mga uri ng mushroom ay ginagamit sa mga industriya ng pagkain at parmasyutiko at iba pang mga industriya. Halimbawa, ang mga mushroom ng genus Peniillium ay ginagamit upang makakuha ng antibiotic penicillin at sa paggawa ng mga keso (Roquefort at Camembert), ang mga mushroom ng genus na Aspergillus ay ginagamit sa produksyon. sitriko acid at maraming paghahanda ng enzyme.

Actinomycetes- mga mikroorganismo na may mga katangian ng parehong bakterya at fungi. Sa istraktura at biochemical na mga katangian, ang actinomycetes ay katulad ng bakterya, at sa mga tuntunin ng likas na katangian ng pagpaparami at ang kakayahang bumuo ng hyphae at mycelium, sila ay katulad ng mga kabute.

kanin. 2. Mga uri ng fungi ng amag: 1 - peniillium; 2- aspergillus; 3 - mukor.

lebadura

lebadura- single-celled immobile microorganism na hindi mas malaki sa 10-15 microns ang laki. Ang hugis ng yeast cell ay kadalasang bilog o hugis-itlog, mas madalas na hugis baras, hugis karit o hugis lemon. Ang mga selula ng lebadura ay katulad ng istraktura sa mga kabute; Ang lebadura ay nagpaparami sa pamamagitan ng budding, fission, o spores.

Ang mga yeast ay laganap sa kalikasan, maaari silang matagpuan sa lupa at sa mga halaman, sa mga produktong pagkain at iba't ibang mga basurang pang-industriya na naglalaman ng mga asukal. Ang pagbuo ng lebadura sa mga produktong pagkain ay maaaring humantong sa pagkasira, na nagiging sanhi ng pagbuburo o pag-aasim. Ang ilang mga uri ng lebadura ay may kakayahang i-convert ang asukal sa ethyl alcohol at carbon dioxide. Ang prosesong ito ay tinatawag na alcoholic fermentation at malawakang ginagamit sa industriya ng pagkain at winemaking.

Ang ilang uri ng candida yeast ay nagdudulot ng sakit ng tao na tinatawag na candidiasis.

Ang bakterya ay ang pinaka sinaunang organismo sa mundo, at ang pinakasimpleng istraktura nito. Binubuo ito ng isang cell lamang, na makikita at mapag-aaralan lamang sa ilalim ng mikroskopyo. Isang katangiang katangian ang bacteria ay ang kawalan ng nucleus, kaya naman ang bacteria ay inuri bilang prokaryotes.

Ang ilang mga species ay bumubuo ng maliliit na grupo ng mga cell na maaaring napapalibutan ng isang kapsula (case). Ang laki, hugis at kulay ng bacterium ay lubos na nakadepende sa kapaligiran.

Ang mga bakterya ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang hugis sa hugis ng baras (bacillus), spherical (cocci) at convoluted (spirilla). Mayroon ding mga binago - kubiko, hugis-C, hugis-bituin. Ang kanilang mga sukat ay mula 1 hanggang 10 microns. Ang ilang uri ng bacteria ay maaaring aktibong gumalaw gamit ang flagella. Ang huli ay minsan ay doble ang laki ng bacterium mismo.

Mga uri ng mga anyo ng bakterya

Para gumalaw, ang bacteria ay gumagamit ng flagella, ang bilang nito ay nag-iiba-isa, isang pares, o isang bundle ng flagella. Ang lokasyon ng flagella ay maaari ding iba - sa isang gilid ng cell, sa mga gilid, o pantay na ipinamamahagi sa buong eroplano. Gayundin, ang isa sa mga paraan ng paggalaw ay itinuturing na dumudulas salamat sa uhog kung saan natatakpan ang prokaryote. Karamihan ay may mga vacuole sa loob ng cytoplasm. Ang pagsasaayos ng kapasidad ng gas ng mga vacuole ay tumutulong sa kanila na umakyat o pababa sa likido, gayundin sa paglipat sa mga channel ng hangin ng lupa.

Natuklasan ng mga siyentipiko ang higit sa 10 libong uri ng bakterya, ngunit ayon sa mga siyentipikong mananaliksik, mayroong higit sa isang milyong species sa mundo. Pangkalahatang katangian Ginagawang posible ng bakterya na matukoy ang kanilang papel sa biosphere, pati na rin pag-aralan ang istraktura, mga uri at pag-uuri ng kaharian ng bakterya.

Mga tirahan

Ang pagiging simple ng istraktura at bilis ng pagbagay sa mga kondisyon sa kapaligiran ay nakatulong sa pagkalat ng bakterya sa malawak na hanay ng ating planeta. Umiiral sila sa lahat ng dako: tubig, lupa, hangin, buhay na organismo - lahat ng ito ay ang pinaka-katanggap-tanggap na tirahan para sa mga prokaryote.

Parehong natagpuan ang bakterya sa timog pole, at sa mga geyser. Matatagpuan ang mga ito sa sahig ng karagatan, gayundin sa itaas na mga layer ng air envelope ng Earth. Ang mga bakterya ay naninirahan sa lahat ng dako, ngunit ang kanilang bilang ay nakasalalay sa paborableng mga kondisyon. Halimbawa, ang isang malaking bilang ng mga bacterial species ay naninirahan sa mga bukas na katawan ng tubig, pati na rin sa lupa.

Mga tampok na istruktura

Ang isang bacterial cell ay nakikilala hindi lamang sa katotohanan na wala itong nucleus, kundi pati na rin sa kawalan ng mitochondria at plastids. Ang DNA ng prokaryote na ito ay matatagpuan sa isang espesyal na nuclear zone at may hitsura ng isang nucleoid na nakasara sa isang singsing. Sa bacteria, ang cell structure ay binubuo ng cell wall, capsule, capsule-like membrane, flagella, pili at cytoplasmic membrane. Ang panloob na istraktura ay nabuo sa pamamagitan ng cytoplasm, granules, mesosomes, ribosomes, plasmids, inclusions at nucleoid.

Ang cell wall ng isang bacterium ay gumaganap ng function ng depensa at suporta. Ang mga sangkap ay maaaring malayang dumaloy sa pamamagitan nito dahil sa pagkamatagusin. Ang shell na ito ay naglalaman ng pectin at hemicellulose. Ang ilang bakterya ay naglalabas ng isang espesyal na uhog na makakatulong sa pagprotekta laban sa pagkatuyo. Ang uhog ay bumubuo ng isang kapsula - isang polysaccharide komposisyon ng kemikal. Sa form na ito, ang bacterium ay maaaring tiisin kahit na napakataas na temperatura. Nagsasagawa rin ito ng iba pang mga function, tulad ng pagdirikit sa anumang ibabaw.

Sa ibabaw ng bacterial cell mayroong manipis na mga hibla ng protina na tinatawag na pili. Maaaring mayroong isang malaking bilang ng mga ito. Tinutulungan ng Pili ang cell na ipasa ang genetic material at paganahin din ang pagdirikit sa ibang mga cell.

Sa ilalim ng eroplano ng dingding mayroong isang tatlong-layer na cytoplasmic membrane. Ginagarantiyahan nito ang transportasyon ng mga sangkap at gumaganap din ng isang mahalagang papel sa pagbuo ng mga spores.

Ang cytoplasm ng bacteria ay 75 porsiyentong gawa sa tubig. Komposisyon ng cytoplasm:

  • Mga fishsome;
  • mesosome;
  • mga amino acid;
  • mga enzyme;
  • mga pigment;
  • asukal;
  • granules at inklusyon;
  • nucleoid.

Ang metabolismo sa mga prokaryote ay posible kapwa may at walang partisipasyon ng oxygen. Karamihan sa kanila ay kumakain ng mga yari na nutrients ng organic na pinagmulan. Napakakaunting mga species ang may kakayahang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga hindi organiko. Ang mga ito ay asul-berde na bakterya at cyanobacteria, na may mahalagang papel sa pagbuo ng atmospera at ang saturation nito sa oxygen.

Pagpaparami

Sa mga kondisyon na kanais-nais para sa pagpaparami, ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng budding o vegetatively. Ang asexual reproduction ay nangyayari sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

  1. Ang bacterial cell ay umabot sa pinakamataas na dami nito at naglalaman ng kinakailangang supply ng nutrients.
  2. Ang cell ay humahaba at lumilitaw ang isang septum sa gitna.
  3. Ang paghahati ng nucleotide ay nangyayari sa loob ng cell.
  4. Ang pangunahing at pinaghiwalay na DNA ay naghihiwalay.
  5. Ang cell ay nahahati sa kalahati.
  6. Ang natitirang pagbuo ng mga cell ng anak na babae.

Sa ganitong paraan ng pagpaparami, walang pagpapalitan ng genetic na impormasyon, kaya lahat ng mga cell ng anak na babae ay magiging eksaktong kopya ng ina.

Ang proseso ng pagpaparami ng bacterial sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon ay mas kawili-wili. Nalaman ng mga siyentipiko ang tungkol sa kakayahan ng sekswal na pagpaparami ng bakterya kamakailan - noong 1946. Ang bakterya ay walang dibisyon sa mga selulang babae at reproductive. Ngunit ang kanilang DNA ay heterogenous. Kapag ang dalawang naturang mga cell ay lumalapit sa isa't isa, bumubuo sila ng isang channel para sa paglipat ng DNA, at ang isang palitan ng mga site ay nangyayari - recombination. Ang proseso ay medyo mahaba, ang resulta nito ay dalawang ganap na bagong indibidwal.

Karamihan sa mga bakterya ay napakahirap makita sa ilalim ng mikroskopyo dahil wala silang sariling kulay. Ilang varieties ang kulay purple o berde dahil sa kanilang bacteriochlorophyll at bacteriopurpurin content. Bagaman kung titingnan natin ang ilang mga kolonya ng bakterya, nagiging malinaw na naglalabas sila ng mga kulay na sangkap sa kanilang kapaligiran at nakakakuha ng maliwanag na kulay. Upang pag-aralan ang mga prokaryote nang mas detalyado, sila ay nabahiran.


Pag-uuri

Ang pag-uuri ng bakterya ay maaaring batay sa mga tagapagpahiwatig tulad ng:

  • Form
  • paraan ng transportasyon;
  • paraan ng pagkuha ng enerhiya;
  • mga produktong basura;
  • antas ng panganib.

Mga simbolo ng bakterya nakatira sa komunidad kasama ng iba pang mga organismo.

Mga saprophyte ng bakterya nabubuhay sa mga patay na organismo, produkto at organikong basura. Itinataguyod nila ang mga proseso ng pagkabulok at pagbuburo.

Nililinis ng nabubulok ang kalikasan ng mga bangkay at iba pang organikong basura. Kung wala ang proseso ng pagkabulok ay walang ikot ng mga sangkap sa kalikasan. Kaya ano ang papel ng bakterya sa cycle ng mga sangkap?

Ang nabubulok na bakterya ay isang katulong sa proseso ng pagbagsak ng mga compound ng protina, pati na rin ang mga taba at iba pang mga compound na naglalaman ng nitrogen. Pagkatapos magsagawa ng isang komplikadong kemikal na reaksyon, sinisira nila ang mga bono sa pagitan ng mga molekula ng mga organikong organismo at kumukuha ng mga molekula ng protina at mga amino acid. Kapag nasira ang mga molekula, naglalabas sila ng ammonia, hydrogen sulfide at iba pang nakakapinsalang sangkap. Ang mga ito ay lason at maaaring magdulot ng pagkalason sa mga tao at hayop.

Mabilis na dumami ang mga nabubulok na bakterya sa mga kondisyong pabor sa kanila. Dahil ang mga ito ay hindi lamang kapaki-pakinabang na bakterya, kundi pati na rin ang mga nakakapinsala, upang maiwasan ang napaaga na pagkabulok ng mga produkto, natutunan ng mga tao na iproseso ang mga ito: pagpapatuyo, pag-aatsara, pag-aasin, paninigarilyo. Ang lahat ng mga pamamaraan ng paggamot na ito ay pumapatay ng bakterya at pinipigilan ang mga ito sa pagdami.

Ang mga bakterya ng pagbuburo sa tulong ng mga enzyme ay nagagawang masira ang mga karbohidrat. Napansin ng mga tao ang kakayahang ito noong sinaunang panahon at ginagamit pa rin nila ang mga naturang bakterya upang gumawa ng mga produktong lactic acid, suka, at iba pang produktong pagkain.

Ang bakterya, na nakikipagtulungan sa ibang mga organismo, ay gumagawa ng napakahalagang gawaing kemikal. Napakahalagang malaman kung anong mga uri ng bakterya ang mayroon at kung ano ang mga benepisyo o pinsalang idinudulot nito sa kalikasan.

Kahulugan sa kalikasan at para sa mga tao

Ang malaking kahalagahan ng maraming uri ng bakterya ay nabanggit na sa itaas (sa mga proseso ng pagkabulok at iba't ibang uri pagbuburo), i.e. pagtupad sa isang sanitary role sa Earth.

Malaki rin ang papel ng bacteria sa cycle ng carbon, oxygen, hydrogen, nitrogen, phosphorus, sulfur, calcium at iba pang elemento. Maraming uri ng bacteria ang nag-aambag sa aktibong pag-aayos ng atmospheric nitrogen at binago ito sa organikong anyo, na tumutulong sa pagtaas ng pagkamayabong ng lupa. Ang partikular na kahalagahan ay ang mga bakterya na nabubulok ang selulusa, na siyang pangunahing pinagmumulan ng carbon para sa buhay ng mga mikroorganismo sa lupa.

Ang bakterya na nagpapababa ng sulfate ay kasangkot sa pagbuo ng langis at hydrogen sulfide sa panggamot na putik, lupa at dagat. Kaya, ang layer ng tubig na puspos ng hydrogen sulfide sa Black Sea ay ang resulta ng mahalagang aktibidad ng sulfate-reducing bacteria. Ang aktibidad ng mga bakteryang ito sa mga lupa ay humahantong sa pagbuo ng soda at soda salinization ng lupa. Ang mga bacteria na nagpapababa ng sulfate ay nagko-convert ng mga sustansya sa mga lupa ng taniman ng palay sa isang anyo na magagamit sa mga ugat ng pananim. Ang mga bacteria na ito ay maaaring maging sanhi ng kaagnasan ng metal sa ilalim ng lupa at sa ilalim ng tubig na mga istraktura.

Salamat sa aktibidad ng bakterya, ang lupa ay napalaya mula sa maraming mga produkto at mga peste at puno ng mahahalagang sustansya. Ang mga paghahanda sa bakterya ay matagumpay na ginagamit upang labanan ang maraming uri ng mga peste ng insekto (corn borer, atbp.).

Maraming uri ng bacteria ang ginagamit sa iba't ibang industriya industriya para sa paggawa ng acetone, ethyl at butyl alcohols, acetic acid, enzymes, hormones, bitamina, antibiotics, paghahanda ng protina-bitamina, atbp.

Kung walang bakterya, ang mga proseso ng pangungulti ng balat, pagpapatuyo ng mga dahon ng tabako, paggawa ng sutla, goma, pagpoproseso ng kakaw, kape, pagbababad ng abaka, flax at iba pang halamang bast-fiber, sauerkraut, at paglilinis ay imposible. basurang tubig, pag-leaching ng metal, atbp.



Mga kaugnay na publikasyon