Презентация по биологии 11 кл.. Бактерии 11 кл. Бактерии древнейшая известная группа организмов
 Скачать 3.65 Mb.
|
|
Бактерии Бактерии – древнейшая известная группа организмов Слоистые каменные структуры – строматолиты, – датируемые в ряде случаев началом археозоя (архея), т.е. возникшие 3,5 млрд. лет назад, – результат жизнедеятельности бактерий, обычно фотосинтезирующих, так называемых сине-зеленых водорослей. Бактерии Докембрийский строматолит Первые ядерные клетки произошли от бактерий примерно 1,4 млрд. лет назад. Самыми древними из ныне существующих живых организмов считаются археобактерии термоацидофилы (thermoacidophiles). Они живут в воде горячих источников с высоким содержанием кислоты. При температуре ниже 55oC (131oF) они гибнут! Бактерии Впервые бактерий увидел в оптический микроскоп и описал голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1676 году. Как и всех микроскопических существ он назвал их «анималькули». История изучения бактерий Рисунки Левенгука Название «бактерии» ввёл в употребление Христиан Эренберг в 1828. Эренберг Христиан Готфрид Член-корреспондент, иностранный член, почетный член РАН Луи Пастер в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства. Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Роберта Коха, которым были сформулированы общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). В 1905 он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза. РОБЕРТ КОХ (Koch, Robert) (1843–1910), Основы общей микробиологи и изучения роли бактерий в природе заложили М. В. Бейеринк и С.Н.Виноградский. БЕЙЕРИНК Мартин (1851-1931), нидерландский ботаник ВИНОГРАДСКИЙ Сергей Николаевич (1/13.09.1856, Киев, – 24.02.1953, Париж) Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е. Сканирующий электронный микроскоп По форме клеток они могут быть: шаровидными (кокки) палочковидными (бациллы, клостридии, псевдомонады) извитыми (вибрионы, спириллы, спирохеты) звездчатыми Тетраэдрическими Кубическими C- или O-образными Формой определяются такие способности бактерий, как прикрепление к поверхности, подвижность, поглощение питательных веществ Форма бактерий Относятся к прокариотам («доядерным» одноклеточным организмам) Нет ядра и большинства других органелл Бактериальная клетка окружена клеточной стенкой и защитной капсулой Палочковидные бактерии (бациллы) покрыты волосками - пилями, которыми прикрепляются к питательному субстрату или к другим клеткам. Строение бактерий В среднем составляют 0,5-5 мкм. Escherichia coli, например, имеет размеры 0,3-1 на 1-6 мкм Staphylococcus aureus - диаметр 0,5-1 мкм Bacillus subtilis 0,75 на 2-3 мкм. Крупнейшей из известных бактерий является Thiomargarita namibiensis, достигающая размера в 750 мкм (0,75 мм). Второй является Epulopiscium fishelsoni имеющая диаметр 80 мкм и длину до 700 мкм и обитающая в пищеварительном тракте хирурговой рыбы Acanthurus nigrofuscus. Achromatium oxaliferum достигает размеров 33 на 100 мкм Beggiatoa alba -10 на 50 мкм. Размеры Спирохеты могут вырастать в длину до 250 мкм при толщине 0,7 мкм. В то же время к бактериям относятся самые мелкие из имеющих клеточное строение организмы: Mycoplasma mycoides имеет размеры 0,1-0,25 мкм, что соответствует размеру крупных вирусов, например, табачной мозаики, коровьей оспы или гриппа. По теоретическим подсчётам сферическая клетка диаметром менее 0,15-0,20 мкм становится неспособной к самостоятельному воспроизведению, поскольку в ней физически не помещаются все необходимые биополимеры и структуры в достаточном количестве. Размеры Распространение бактерий Бактерий много в почве, на дне озер и океанов – повсюду, где накапливается органическое вещество Они живут в холоде, когда столбик термометра чуть превышает нулевую отметку, и в горячих кислотных источниках с С. Некоторые бактерии переносят очень высокую соленость с температурой выше 90 среды; в частности, это единственные организмы, обнаруженные в Мертвом море. В атмосфере они присутствуют в каплях воды, и их обилие там обычно зависит от от запыленности воздуха. Так, в городах дождевая вода содержит гораздо больше бактерий, чем в сельской местности. В холодном воздухе высокогорий и полярных областей их мало, тем не менее они встречаются даже в нижнем слое стратосферы на высоте 8 км. Распространение бактерий Большинство – готовыми органическими веществами Сине-зеленые (цианобактерии) - сами создают органическое вещество Питание бактерий Многоклеточная нитчатая цианобактерия Anabaena sphaerica По способу питания бактерии подразделяют на две группы ГЕТЕРОТРОФЫ (они не способны синтезировать органическое вещество, а питаются готовым) АВТОТРОФЫ (способны синтезировать органические вещества из неорганических) Гетеротрофы подразделяются на три группы САПРОФИТЫ бактерии, которые питаются органическими веществами отмрших организмов (молочно-кислые бактерии, бактерии гниения) ПАРАЗИТЫ Бактерии, которые питаются органическими веществами живых организмов (менингококки, гонококки) СИМБИОНТЫ тесное сожительство бактерий с живыми организмами, приносящее пользу друг другу (клубеньковые бактерии на корнях бобовых) Бактерии по способу питания делят на две группы Анаэробные (разлагают органические вещества без участия кислорода) Аэробные (в процессе дыхания используют кислород для окисления органических вещества) Большая часть бактерий может использовать в качестве источника энергии почти любые органические соединения, даже вещества, применяемые для их уничтожения (например, пенициллин, убивающий многие бактерии). Это связано с тем, что бактерии могут жить как в присутствии кислорода в среде , так и при его отсутствии . Делением одной клетки на две. При благоприятных условии через каждые 20-30 минут. Размножение Образование спор «Спора» - от греч. «спора» - «семя» Образуются при неблагоприятных условиях (недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) Легко разносятся ветром, водой и т.п. В благоприятных условиях становится жизнедеятельной бактерией Спора – это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях. участвуют в формировании структуры и плодородия почв, в образовании полезных ископаемых и разрушении погибших растений и животных; поддерживают запасы углекислого газа и кислорода в атмосфере; особенно они важны для травоядных, которые питаются не сколько растительной пищей, сколько продуктами её преобразования Роль бактерий в природе В кишечнике человека в норме обитает от 300 до 1000 видов бактерий общей массой до 1 кг. Они играют важную роль в переваривании углеводов, синтезируют витамины, вытесняют патогенные бактерии; Молочнокислые бактерии используют для производства сыра, йогурта, кефира, уксуса, а также квашения; Благодаря быстрому росту и размножению, а также простоте строения, бактерии активно применяются в научных исследованиях по молекулярной биологии, генетике и биохимии (бактериальный синтез витаминов, гормонов, ферментов, антибиотиков); Перспективным направлением является обогащение руд с помощью сероокисляющих бактерий, очистка бактериями загрязнённых нефтепродуктами или ксенобиотиками почв и водоёмов. В настоящее время разработаны методики по использованию фитопатогенных бактерий в качестве безопасных гербицидов, энтомопатогенных - вместо инсектицидов. Наиболее широкое применение получила Bacillus thuringiensis, выделяющая токсины, действующие на насекомых. Бактерии, вызывающие болезни человека, используются как биологическое оружие. Роль бактерий для человека паразитирующие на других организмах вызывают большое количество заболеваний человека, таких как: чума сибирская язва лепра (проказа) Дифтерия Сифилис холера туберкулёз и др. Открытие патогенных свойств у бактерий продолжается: в 1976 обнаружена болезнь легионеров, в 1980-е-1990-е было показано, что Helicobacter pylori вызывает язвенную болезнь и даже рак желудка, а также хронический гастрит. Патогенные бактерии Бактериальным инфекциям подвержены также растения и животные. Многие бактерии, являющиеся в норме безопасными для человека или даже обычными обитателями его кожи или кишечника, в случае нарушения иммунитета или общего ослабления организма могут выступать в качестве патогенов. Патогенные бактерии |