Бактерії належать до царства організмів. які мешкають на нашій планеті з часів її створення. Це прокаріоти. Їх особливість в тому, що вони не мають чітко оформленого ядра. Мікроорганізми живуть всюди, вони займають дуже важливе місце як в природі, так і в життєдіяльності людини. Основний критерій, за яким класифікуються найпростіші організми, - це корисні вони чи шкідливі. Корисні бактерії беруть участь у фотосинтезі рослин, мешкають в шлунку людини, застосовуються в промисловості.
Напрям у науці під назвою мікробіологія займається вивченням будови, розмноження, класифікації і систематики мікроорганізмів. Бактерій на Землі дуже багато. Вчені-мікробіологи виділяють до десяти тисяч видів прокаріотів. Вони зовсім різні, відрізняються властивостями, особливостями харчування, будовою. Одні використовуються в промисловості, інші необхідні для підтримки дихання рослин, треті живуть всередині людини, забезпечуючи правильне функціонування систем і органів. Є мікроорганізми, здатні витримувати дуже сильну радіацію, а є ті, що гинуть при низьких температурах.
будова бактерій
Більшість бактерій, їх будова і розмноження вивчається микробиологами, відноситься до одноклітинних прокаріотів. Тільки кілька видів складаються з двох і більше клітин. За формою мікроорганізми можуть бути:
- круглими;
- у вигляді паличок;
- звитими;
- звездочкообразнимі;
- кубічними.
Дуже рідко зустрічаються прокаріоти інших форм, наприклад, овальні, С-образні. Саме форма багато в чому визначає властивості найпростіших організмів. Залежно від будови мікроорганізмів вони можуть мати такі властивості: рухливість, можливість прикріплення до поверхні, стійкість до впливу навколишнього середовища. Від будови також залежить розмноження і харчування бактерій.
Основні складові прокариотов:
- Плазматична мембрана не має відмінностей з мембраною в клітинах еукаріотів.
- Мезосома. З її допомогою прикріплюється спадковий матеріал.
- Нуклеотид - не до кінця сформований ядро прокариотов, в якому містяться хромосоми.
- Рибосоми - немембранні органели, які займають до 40% клітини.
У будові бактерій є також такі компоненти, як слизовий чохол, стінка клітини, капсула. Деякі мікроорганізми можуть мати також додаткові ворсинки і джгутики, які полегшують пересування найпростіших, їх прикріплення до поверхонь.
Замість ядра в клітини бактерій є нуклеотид. Це молекула, яка відповідає за перенесення генетичної інформації, включає в себе також плазміди. Одноклітинні мікроорганізми не мають в своєму складі таких мембранних органоїдів, як апарат Гольджі, мітохондрії.
метаболізм бактерій
У клітинах бактерій, як і інших організмів, повинен здійснюватися синтез білків, ліпідів і вуглеводів. Метаболізм одноклітинних організмів, як і їх будову, відрізняється від процесів, що протікають в клітинах еукаріотів. Виділяють автотрофи і гетеротрофи. Перші з них здатні синтезувати необхідні для нормальної життєдіяльності речовини з неорганічних сполук. Гетеротрофи тільки трансформують органічні речовини.
До гетеротрофи відносяться переважно паразити. Вони повністю живляться за рахунок речовин, що надходять в клітини господаря. Є ще сапрофіти. Вони використовують в своїх цілях синтезовані вже померлими організмами речовини. Мікробіологи, крім конструктивного, виділяють і енергетичний метаболізм. Енергію бактерії отримують за рахунок фотосинтезу, бродіння, дихання.
- Бродіння - реакція, в результаті якої утворюються спеціальні молекули. Їх значення в тому, що вони переносять залишки фосфорної кислоти на АДФ.
- Дихання - процес, в результаті якого синтезується АТФ. Якщо еукаріотичні клітини використовують для дихання кисень, то прокариотические можуть дихати за рахунок мінеральних або органічних сполук.
- Фотосинтез мікроорганізмів може здійснюватися за участю кисню або без нього. Замість кисню деякі бактерії використовують для фотосинтезу бактеріохлорофіл, що обумовлено їх будовою.
Бактерії, які можуть здійснювати фотосинтез тільки безкисневим способом, позбавлені фотосистеми. Зовсім недавно вчені виділили групу мікроорганізмів, які отримують необхідну для нормальної життєдіяльності енергію з реакцій, в яких застосовується водень.
Як мікроорганізми передають спадковий матеріал
Є три основні способи, якими бактерії передають спадковий матеріал. Вони залежать від будови прокаріотів.
- Трансформація. Це коли донори бактерій передають їх спадкову інформацію безпосередньо реципієнтам.
- Трансдукція - процес передачі спадкового матеріалу від бактерії-донора бактерії-реципієнта за допомогою фагів.
- Кон'югація. Це коли генетична інформація передається од однієї бактерії іншій при їх безпосередньому контакті.
Більшість мікроорганізмів з числа прокариотов розмножуються статевим шляхом. а за допомогою брунькування або ділення. Є різниця в тому, як розмножуються грампозитивні і грамнегативні мікроорганізми, що обумовлено особливостями будови. Для найпростіших організмів характерно і статеве розмноження, але тільки в самій примітивній формі. Їх клітини навіть не зливаються. Обмін спадковим матеріалом відбувається в процесі генетичної рекомбінації.
В результаті злиття двох донорських клітин утворюється одна клітина, яка містить генетичну інформацію їх обох. В результаті зсуву генів відбувається утворення якісно нового одноклітинного організму, що необхідно для нормального протікання їх еволюції.
генетичний апарат
За систематику мікроорганізмів, їх специфічність як виду, функції відповідають гени. У клітинах прокаріотів гени розташовуються в хромосомі, єдиною замкнутої молекулі ДНК. Завдяки специфічній будові бактерій в їх клітці пов'язані процеси трансляції і транскрипції. МРНК, яка тільки синтезувалася, відразу ж зв'язується з рибосомами, так як область, де розташовується хромосома, що не оточена мембраною.
Носієм генетичної інформації є також плазміди. Це замкнута в кільце ДНК, що містить гени, які проявляються тільки в специфічних умовах.
В бактеріях гени переносяться горизонтально. Коли відбувається процес кон'югації, перенесення генетичної інформації відбувається безпосередньо від донора до реципієнта. У процесі горизонтального переносу не відбувається утворення нових генів, це характерно для мутації, але має місце утворення генних сполучень.
Бактерії відрізняються від інших організмів особливостями будови, розмноження, життєдіяльності. Саме від цього залежить, до якого виду і ряду вони будуть ставитися. Знання з мікробіології необхідні також для того, щоб мати можливість визначити захворювання, так як є ряд бактерій, які викликають їх розвиток. Вивчення одноклітинних мікроорганізмів необхідно, так як їх значення в природі та житті людини неможливо переоцінити. Існує дуже велика кількість різноманітних мікроорганізмів, але всі вони мають свої відмінності і характерні ознаки.
У Вашому організмі живуть паразити?
У повсякденному житті так легко "підчепити" паразитів, адже контакт з ними просто неминучий, особливо якщо ви часто користуєтеся громадським транспортом, відвідуєте людні місця, та й просто перебуваєте на вулиці.
Симптомами появи паразитів в організмі можуть бути:
- часті застуди, ОРЗ, хвороби горла, кашель;
- алергія, що не припиняється нежить, почервоніння очей;
- шкірна алергія, свербіж, екземи;
- бородавки і папіломи;
- головні болі, а також різні болі і спазми у внутрішніх органах.