I batteri sono i microrganismi più piccoli e antichi invisibili ad occhio nudo. Solo al microscopio è possibile vederne la struttura, l'aspetto e l'interazione reciproca. I primi microrganismi avevano una struttura primitiva, si svilupparono, mutarono, crearono colonie, si adattarono a un ambiente mutevole. I batteri di specie diverse si scambiano gli amminoacidi necessari per la crescita e lo sviluppo.
Varietà di batteri
Nei libri di testo di biologia scolastica ci sono immagini di diversi tipi di batteri che differiscono per forma:
Forme di microbi a forma di bastoncino:
La maggior parte dei bacilli e dei batteri a forma di bastoncello sono disposti in modo casuale l'uno rispetto all'altro. È possibile distinguere gli streptobatteri (streptobacilli), che si trovano in una catena, e i diplobatteri (diplobacilli), esistenti in coppia.
3. Spirilla e spirochete - microrganismi di forma contorta. Non formano spore e sono molto mobili. Puoi vederli al microscopio movimenti veloci. La maggior parte delle spirille sono sicure per gli esseri umani e gli animali. Sono saprofiti, si nutrono di substrati inanimati. L'eccezione sono le specie che causano il sodoku. Le spirochete sono più pericolose per l'uomo e gli animali, possono causare malattie della pelle, delle vie respiratorie e del tratto gastrointestinale. La spirilla differisce dalle spirochete per avere meno spirali e avere flagelli ai poli.
4. Vibrios: microbi vibranti. Se osservati al microscopio, si possono vedere i loro movimenti vibranti. Il microrganismo cambia a seconda delle condizioni ambientali. I vibrioni sono spirali, bastoncelli, filamentosi, forma sferica. Il vibrio colera è il più pericoloso per l'uomo.
Il microbiologo danese Hans Gram condusse un esperimento più di 100 anni fa, dopodiché tutti i batteri iniziarono a essere classificati come gram-positivi e gram-negativi. Gli organismi Gram-positivi creano un legame stabile a lungo termine con la sostanza colorante, che viene potenziato dall'esposizione allo iodio. I Gram-negativi, al contrario, non sono suscettibili alla tintura, il loro guscio è saldamente protetto.
I microbi Gram-negativi includono clamidia, rickettsia, gram-positivi - stafilococchi, streptococchi, corinebatteri.
Oggi in medicina, il test per i batteri gram (+) e gram (-) è ampiamente utilizzato. La colorazione di Gram è uno dei metodi per studiare le mucose per determinare la composizione della microflora.
I batteri più primitivi vivono in profondità sott'acqua. Non hanno bisogno dell'accesso all'ossigeno per svilupparsi. Colonie più avanzate sono riuscite a sbarcare e vivere sulle superfici. Per la riproduzione e lo sviluppo della colonia, questi microrganismi hanno bisogno di ossigeno. Data la dipendenza dall'ossigeno, i gruppi di microrganismi sono detti aerobi e anaerobici.
I microrganismi aerobici hanno bisogno di ossigeno per lo sviluppo e la respirazione:
Aerobi obbligati: questi batteri vivono liberamente nell'ambiente esterno. Un esempio è il bacillo tubercolare, che è resistente all'ambiente, persiste in acqua fino a 5 mesi e in una stanza umida, calda e buia fino a 7 anni.
Microaerofili: questi microbi necessitano di un contenuto di ossigeno del 2% per la vita e lo sviluppo normali. Sono streptococchi che causano faringite, scarlattina e vivono nelle vie respiratorie. Quando crescono i microbi in un mezzo liquido, questi organismi si accumulano vicino alla superficie, dove il contenuto di ossigeno è basso.
I microrganismi anaerobici sono in grado di crescere e riprodursi senza ossigeno:
I biologi definiscono i batteri in un regno separato, sono diversi dagli altri esseri viventi. È un organismo unicellulare senza un nucleo all'interno. La loro forma può essere a forma di palla, cono, bastone, spirale. I procarioti usano i flagelli per muoversi.
Il biofilm è una città per i microrganismi, attraversa diverse fasi di formazione:
I processi che avvengono in un biofilm sono diversi da ciò che accade a un microbo, che non lo è parte integrale colonie. Le colonie sono stabili, i microbi organizzano un unico sistema di reazioni comportamentali, determinando l'interazione dei membri all'interno della matrice e all'esterno del film. Le mucose umane sono abitate da un gran numero di microrganismi che producono un gel per la protezione e garantiscono la stabilità del funzionamento degli organi. Un esempio è il rivestimento dello stomaco. È noto che l'Helicobacter pylori, considerato la causa dell'ulcera gastrica, è presente in oltre l'80% delle persone esaminate, ma non tutti sviluppano l'ulcera peptica. Si presume che Helicobacter pylori, essendo membri della colonia, siano coinvolti nella digestione. La loro capacità di causare danni si manifesta solo dopo la creazione di determinate condizioni.
L'interazione dei batteri nei biofilm è ancora poco conosciuta. Ma già oggi alcuni microbi sono diventati assistenti umani nell'esecuzione di lavori di restauro, aumentando la resistenza dei rivestimenti. In Europa, i produttori di disinfettanti offrono di trattare le superfici con soluzioni batteriche contenenti microrganismi sicuri che impediscono lo sviluppo della flora patogena. I batteri vengono utilizzati per creare composti polimerici e in futuro genereranno anche elettricità.
In un esperimento sono state osservate mutazioni in Escherichia coli. I batteri sono divisi in gruppi diversi: "vincitori" e "estranei". I "vincitori" originariamente avevano mutazioni benefiche nei loro geni. Per più di 20 anni, un gruppo di scienziati ha cambiato l'ambiente ogni giorno, mantenendo i microbi in uno stato di mancanza di glucosio. Contrariamente alle aspettative, i microrganismi "estranei" che all'inizio non avevano un vantaggio competitivo hanno acquisito ulteriori mutazioni molto prima nel corso dell'evoluzione e hanno mostrato risultati di adattamento migliori rispetto alle colonie con geni più sviluppati all'inizio. I batteri hanno dimostrato che buoni dati di partenza non influiscono sul risultato finale.
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batteri circondaci ovunque. Molti di loro sono molto necessari e utili per una persona e molti, al contrario, causano malattie terribili.I batteri non sono affatto grandi, di dimensioni variabili da metà a cinque micrometri. Il più grande batterio ha una dimensione di settecentocinquanta micrometri. Dopo la scoperta dei nanobatteri, si è scoperto che le loro dimensioni sono molto più piccole di quanto precedentemente immaginato dagli scienziati. Tuttavia, ad oggi, i nanobatteri non sono stati ben studiati. Alcuni scienziati dubitano addirittura della loro esistenza.
I batteri, ovviamente, meritano la tua attenzione, non solo perché causano molte malattie. Questi microrganismi sono stati i primi esseri viventi ad abitare il nostro pianeta. La storia dei batteri sulla Terra risale a quasi quattro miliardi di anni! I cianobatteri sono i più antichi di quelli esistenti oggi, sono comparsi tre miliardi e mezzo di anni fa.
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La parola "batteri" nella maggior parte delle persone è associata a qualcosa di spiacevole e una minaccia per la salute. Nella migliore delle ipotesi, vengono ricordati i prodotti a base di latte acido. Nel peggiore dei casi - dysbacteriosis, peste, dissenteria e altri problemi. I batteri sono ovunque, buoni e cattivi. Cosa possono nascondere i microrganismi?
Batteri in greco significa "bastone". Questo nome non significa che si intendono i batteri nocivi. Questo nome è stato dato loro a causa della forma. La maggior parte di queste singole cellule sembrano bastoncelli. Si presentano anche sotto forma di triangoli, quadrati, cellule stellate. Per un miliardo di anni, i batteri non cambiano il loro aspetto esterno, possono solo cambiare internamente. Possono essere mobili e immobili. Un batterio è costituito da una cellula. All'esterno è ricoperto da un guscio sottile. Questo le permette di mantenere la sua forma. All'interno della cellula non c'è nucleo, clorofilla. Ci sono ribosomi, vacuoli, escrescenze del citoplasma, protoplasma. Il più grande batterio è stato trovato nel 1999. Fu chiamata la "Perla grigia della Namibia". Batteri e bacilli significano la stessa cosa, solo che hanno un'origine diversa.
Nel nostro corpo c'è una lotta costante tra batteri nocivi e benefici. Attraverso questo processo, una persona riceve protezione da varie infezioni. Vari microrganismi ci circondano ad ogni passo. Vivono di vestiti, volano nell'aria, sono onnipresenti. 
La presenza di batteri in bocca, e si tratta di circa quarantamila microrganismi, protegge le gengive dal sanguinamento, dalla malattia parodontale e persino dalla tonsillite. Se la microflora di una donna è disturbata, può sviluppare malattie ginecologiche. Il rispetto delle regole di base dell'igiene personale aiuterà a evitare tali fallimenti.
L'immunità umana dipende interamente dallo stato della microflora. Quasi il 60% di tutti i batteri si trova solo nel tratto gastrointestinale. Il resto si trova a sistema respiratorio e nel sesso. Circa due chilogrammi di batteri vivono in una persona.
Un neonato ha un intestino sterile. 
Dopo il suo primo respiro, molti microrganismi entrano nel corpo, con i quali prima non aveva familiarità. Quando il bambino viene attaccato per la prima volta al seno, la madre trasferisce i batteri benefici con il latte che aiuterà a normalizzare la microflora intestinale. Non c'è da stupirsi che i medici insistano sul fatto che la madre subito dopo la nascita del suo bambino lo allatti al seno. Raccomandano inoltre di prolungare tale alimentazione il più a lungo possibile.
I batteri utili sono: acido lattico, bifidobatteri, E. coli, streptomici, micorrize, cianobatteri.
Tutti loro svolgono un ruolo importante nella vita umana. Alcuni di essi prevengono l'insorgere di infezioni, altri sono utilizzati nella produzione di medicinali e altri ancora mantengono un equilibrio nell'ecosistema del nostro pianeta.
I batteri nocivi possono causare una serie di gravi malattie negli esseri umani. Ad esempio, difterite, antrace, tonsillite, peste e molti altri. Sono facilmente trasmessi da una persona infetta attraverso l'aria, il cibo, il tatto. Sono i batteri nocivi, i cui nomi verranno forniti di seguito, che rovinano il cibo. Emanano un odore sgradevole, marciscono e si decompongono e causano malattie.
I batteri possono essere gram-positivi, gram-negativi, a forma di bastoncello.
| Titoli | Habitat | Danno |
| Micobatteri | cibo, acqua | tubercolosi, lebbra, ulcera |
| bacillo tetanico | suolo, pelle, apparato digerente | tetano, spasmi muscolari, insufficienza respiratoria |
|
Bacchetta della peste (considerato dagli esperti un'arma biologica) |
solo negli esseri umani, roditori e mammiferi | peste bubbonica, polmonite, infezioni della pelle |
| Helicobacter pylori | rivestimento dello stomaco umano | gastrite, ulcera peptica, produce citotossine, ammoniaca |
| bacillo dell'antrace | il suolo | antrace |
| bastone da botulismo | cibo, piatti contaminati | avvelenamento |
I batteri nocivi possono per molto tempo rimanere nel corpo e assorbire i nutrienti da esso. Tuttavia, possono causare una malattia infettiva.
Uno dei batteri più resistenti è la meticillina. È meglio conosciuto con il nome di "Staphylococcus aureus" (Staphylococcus aureus). Questo microrganismo è in grado di causare non una, ma diverse malattie infettive. Alcuni tipi di questi batteri sono resistenti a potenti antibiotici e antisettici. Ceppi di questo batterio possono vivere nel tratto respiratorio superiore, ferite aperte e vie urinarie di ogni terzo abitante della Terra. Per una persona con un forte sistema immunitario, questo non è pericoloso. 
I batteri nocivi per l'uomo sono anche agenti patogeni chiamati Salmonella typhi. Sono gli agenti causali delle infezioni intestinali acute e della febbre tifoide. Questi tipi di batteri dannosi per l'uomo sono pericolosi perché producono sostanze tossiche che sono estremamente pericolosi per la vita. Durante il decorso della malattia si verifica intossicazione del corpo, febbre molto forte, eruzioni cutanee sul corpo, aumento del fegato e della milza. Il batterio è molto resistente a varie influenze esterne. Vive bene in acqua, su verdura, frutta e si riproduce bene nei prodotti lattiero-caseari.
Il Clostridium tetan è anche uno dei batteri più pericolosi. Produce un veleno chiamato esotossina tetanica. Le persone che vengono infettate da questo patogeno sperimentano un dolore terribile, convulsioni e muoiono molto duramente. La malattia si chiama tetano. Nonostante il vaccino sia stato creato nel 1890, ogni anno sulla Terra muoiono 60 mila persone.
E un altro batterio che può portare alla morte umana è il Mycobacterium tuberculosis. Provoca la tubercolosi, che è resistente ai farmaci. Se non cerchi aiuto in modo tempestivo, una persona potrebbe morire.
Batteri nocivi, i nomi dei microrganismi vengono studiati dal banco degli studenti da medici di tutte le direzioni. Ogni anno, l'assistenza sanitaria è alla ricerca di nuovi metodi per prevenire la diffusione di infezioni pericolose per la vita umana. Con l'osservanza delle misure preventive, non dovrai sprecare le tue energie per trovare nuovi modi per affrontare tali malattie.
Per fare ciò, è necessario identificare nel tempo la fonte dell'infezione, determinare la cerchia dei malati e delle possibili vittime. È imperativo isolare coloro che sono infetti e disinfettare la fonte dell'infezione.
La seconda fase è la distruzione dei modi attraverso i quali i batteri nocivi possono essere trasmessi. Per fare ciò, svolgere un'adeguata propaganda tra la popolazione.
Strutture alimentari, serbatoi, magazzini con conservazione degli alimenti sono presi sotto controllo.
Ogni persona può resistere ai batteri nocivi in ogni modo possibile rafforzando la propria immunità. immagine sana vita, osservanza di elementari regole igieniche, protezione di sé durante il contatto sessuale, uso di strumenti e apparecchiature mediche sterili monouso, totale limitazione alla comunicazione con le persone in quarantena. Quando si entra nella regione epidemiologica o nel focolaio dell'infezione, è necessario rispettare rigorosamente tutti i requisiti dei servizi sanitari ed epidemiologici. Un certo numero di infezioni è equiparato nel loro impatto alle armi batteriologiche.
I batteri sono gli abitanti più numerosi del pianeta Terra. Lo abitavano in tempi antichi e continuano ad esistere fino ad oggi. Alcune specie sono cambiate poco da allora. I batteri buoni e cattivi ci circondano letteralmente ovunque (e penetrano persino in altri organismi). Con una struttura unicellulare piuttosto primitiva, sono probabilmente una delle forme di fauna selvatica più efficaci e si distinguono in un regno speciale. 
Questi microrganismi, come si suol dire, non affondano nell'acqua e non bruciano nel fuoco. Letteralmente: resistere a temperature fino a oltre 90 gradi, gelo, mancanza di ossigeno, pressione - alta e bassa. Possiamo dire che la natura ha investito in loro un enorme margine di sicurezza.
Di norma, i batteri che abitano in abbondanza i nostri corpi non ricevono la dovuta attenzione. Dopotutto, sono così piccoli che sembrano non avere un significato significativo. Chi la pensa così si sbaglia ampiamente. I batteri utili e dannosi hanno "colonizzato" a lungo e in modo affidabile altri organismi e coesistono con successo con loro. Sì, non possono essere visti senza l'aiuto dell'ottica, ma possono giovare o danneggiare il nostro corpo. 
I medici dicono che se metti insieme solo i batteri che vivono nell'intestino e lo pesi, ottieni qualcosa come tre chilogrammi! Con un esercito così grande è impossibile ignorarlo. Molti dei microrganismi sono entrati continuamente nell'intestino umano, ma solo poche specie trovano condizioni favorevoli per viverci e viverci. E nel processo di evoluzione, hanno persino formato una microflora permanente, progettata per svolgere importanti funzioni fisiologiche. 
I batteri hanno svolto a lungo un ruolo importante nella vita umana, anche se fino a tempi molto recenti le persone non lo sapevano. Aiutano il loro ospite nella digestione e svolgono una serie di altre funzioni. Cosa sono questi vicini invisibili?
Il 99% della popolazione vive permanentemente nell'intestino. Sono ardenti sostenitori e aiutanti dell'uomo.
È inoltre necessario sapere che in condizioni negative appropriate, tutti questi rappresentanti della flora intestinale (ad eccezione dei bifidobatteri) possono causare malattie.
La funzione principale di questi batteri è quella di aiutarci nel processo di digestione. Si nota che una persona con un'alimentazione scorretta può sviluppare disbatteriosi. Di conseguenza, stagnazione e cattiva salute, costipazione e altri inconvenienti. Con la normalizzazione di una dieta equilibrata, la malattia, di regola, si attenua.
Un'altra funzione di questi batteri è il cane da guardia. Tengono traccia di quali batteri sono utili. Per garantire che gli "stranieri" non penetrino nella loro comunità. Se, ad esempio, l'agente eziologico della dissenteria, Shigella Sonne, cerca di entrare nell'intestino, lo uccidono. Tuttavia, vale la pena notare che ciò accade solo nel corpo di una persona relativamente sana, con una buona immunità. In caso contrario, il rischio di ammalarsi aumenta notevolmente. 
Circa l'1% nel corpo di un individuo sano sono i cosiddetti microbi opportunisti. Appartengono alla microflora instabile. In condizioni normali, si esibiscono determinate funzioni che non danneggiano una persona, lavorano per il bene. Ma in una certa situazione, possono manifestarsi come parassiti. Si tratta principalmente di stafilococchi e vari tipi di funghi.
In effetti, l'intero tratto digestivo ha una microflora eterogenea e instabile: batteri benefici e nocivi. L'esofago contiene gli stessi abitanti della cavità orale. Nello stomaco ce ne sono solo pochi resistenti all'acido: lattobacilli, Helicobacter pylori, streptococchi, funghi. Nell'intestino tenue, anche la microflora non è numerosa. La maggior parte dei batteri si trova nell'intestino crasso. Quindi, con la defecazione, una persona è in grado di allocare oltre 15 trilioni di microrganismi al giorno!
Anche lei è decisamente fantastica. Ci sono diverse funzioni globali, senza le quali tutta la vita sul pianeta avrebbe cessato di esistere molto tempo fa. La cosa più importante è l'igiene. I batteri mangiano gli organismi morti che si trovano in natura. In sostanza, funzionano come una specie di bidelli, non permettendo l'accumulo di depositi di cellule morte. Scientificamente sono chiamati saprotrofi.
Un altro ruolo importante dei batteri è la partecipazione alla circolazione globale di sostanze a terra e in mare. Sul pianeta Terra, tutte le sostanze nella biosfera passano da un organismo all'altro. Senza alcuni batteri, questa transizione sarebbe semplicemente impossibile. Il ruolo dei batteri è inestimabile, ad esempio, nel ciclo e nella riproduzione di tali batteri elemento importante come l'azoto. Ci sono alcuni batteri nel terreno che convertono l'azoto nell'aria in fertilizzanti azotati per le piante (i microrganismi vivono proprio nelle loro radici). Questa simbiosi tra piante e batteri è allo studio della scienza.
Come già accennato, i batteri sono gli abitanti più numerosi della biosfera. E di conseguenza, possono e devono partecipare alle catene alimentari inerenti alla natura degli animali e delle piante. Naturalmente, per una persona, ad esempio, i batteri non sono la parte principale della dieta (a meno che non possano essere usati come additivo alimentare). Tuttavia, ci sono organismi che si nutrono di batteri. Questi organismi, a loro volta, si nutrono di altri animali. 
Queste alghe blu-verdi (un nome obsoleto per questi batteri, fondamentalmente sbagliato punto scientifico visione) sono in grado di produrre un'enorme quantità di ossigeno come risultato della fotosintesi. C'erano una volta loro che iniziarono a saturare la nostra atmosfera con l'ossigeno. I cianobatteri continuano a farlo con successo fino ad oggi, formando una certa parte dell'ossigeno nell'atmosfera moderna!
Il più antico organismo vivente del nostro pianeta. I suoi rappresentanti non solo sono sopravvissuti per miliardi di anni, ma hanno anche abbastanza potenza per distruggere tutte le altre specie sulla Terra. In questo articolo vedremo cosa sono i batteri.
Parliamo della loro struttura, delle loro funzioni e citiamo anche alcuni tipi utili e dannosi.
Iniziamo con una definizione il nostro tour nel regno microbico. Cosa significa "batteri"?
Il termine deriva dalla parola greca antica per "bastone". È stato introdotto nel lessico accademico da Christian Ehrenberg. Questi sono microrganismi non nucleari, costituiti da una cellula e privi di un nucleo. In precedenza erano anche chiamati "procarioti" (non nucleari). Ma nel 1970 ci fu una divisione in archaea ed eubacteria. Tuttavia, finora più spesso questo concetto significa tutti i procarioti.
La scienza della batteriologia studia cosa sono i batteri. Gli scienziati lo dicono tempo a disposizione aperto circa diecimila vari tipi questi esseri viventi. Tuttavia, si ritiene che ci siano più di un milione di varietà.
Anton Leeuwenhoek, naturalista olandese, microbiologo e membro della Royal Society di Londra, nel 1676, in una lettera alla Gran Bretagna, descrive alcuni dei più semplici microrganismi da lui scoperti. Il suo messaggio ha scioccato il pubblico; una commissione è stata inviata da Londra per ricontrollare questi dati.
Dopo che Nehemiah Grew ha confermato le informazioni, Leeuwenhoek è diventato uno scienziato di fama mondiale, lo scopritore degli organismi più semplici. Ma nei suoi appunti li chiamava "animali".
Ehrenberg ha continuato il suo lavoro. Fu questo ricercatore a coniare il termine moderno "batteri" nel 1828.
Robert Koch è diventato un rivoluzionario in microbiologia. Nei suoi postulati associa i microrganismi a varie malattie e ne definisce alcuni come agenti patogeni. In particolare, Koch ha scoperto il batterio che causa la tubercolosi.
Se prima i protozoi venivano studiati solo in in termini generali, poi dopo il 1930, quando fu realizzato il primo microscopio elettronico, la scienza fece un salto in questa direzione. Per la prima volta inizia uno studio approfondito della struttura dei microrganismi. Nel 1977, lo scienziato americano Carl Wese divise i procarioti in archei e batteri.
Pertanto, è sicuro dire che questa disciplina è solo all'inizio dello sviluppo. Chissà quante altre scoperte ci aspettano nei prossimi anni.
Il grado 3 sa già in prima persona cosa sono i batteri. I bambini studiano la struttura dei microrganismi in classe. Approfondiamo un po' questo argomento per recuperare informazioni. Senza di essa, sarà difficile per noi discutere i punti successivi.
La maggior parte dei batteri è costituita da una sola cellula. Ma si presenta in diverse forme.
La struttura dipende dal modo di vivere e dalla nutrizione del microrganismo. Quindi ci sono cocchi (tondi), clostridi e bacilli (a forma di bastoncello), spirochete e vibrioni (tortuosi), a forma di cubi, stelle e tetraedri. È stato osservato che con una quantità minima di nutrienti nell'ambiente, i batteri tendono ad aumentare la superficie. Crescono formazioni aggiuntive. Gli scienziati chiamano queste escrescenze "prostek".
Quindi, dopo aver capito quali sono le forme di batteri, vale la pena toccarle. struttura interna. I microrganismi unicellulari hanno un insieme permanente di tre strutture. Gli elementi aggiuntivi possono variare, ma le basi saranno sempre le stesse.
Quindi, ogni batterio ha necessariamente una struttura energetica (nucleotide), organelli non di membrana responsabili della sintesi proteica da aminoacidi (ribosomi) e un protoplasto. Quest'ultimo comprende il citoplasma e la membrana citoplasmatica.
Da influenze esterne aggressive, la membrana cellulare è protetta da un guscio, che consiste in una parete, una capsula e una guaina. Alcune specie hanno anche formazioni superficiali come villi e flagelli. Sono progettati per aiutare i batteri a muoversi in modo efficiente nello spazio per procurarsi il cibo.
Vale soprattutto la pena soffermarsi sui batteri eterotrofi. Specie diverse necessitano di una certa quantità di sostanze. Ad esempio, il Bacillus fastidiosus si trova solo nelle urine perché può ottenere carbonio solo da questo acido. Parleremo di tali microrganismi in modo più dettagliato in seguito.
Ora vale la pena soffermarsi sui metodi per reintegrare l'energia nella cellula. Tale scienza moderna ne conosce solo tre. I batteri usano la fotosintesi, la respirazione o la fermentazione.
La fotosintesi, in particolare, può essere sia con l'uso di ossigeno che senza la partecipazione di questo elemento. Viola, verde ed eliobatteri ne fanno a meno. Producono batterioclorofilla. La fotosintesi dell'ossigeno richiede la normale clorofilla. Questi includono proclorofiti e cianobatteri.
Recentemente è stata fatta una scoperta. Gli scienziati hanno scoperto microrganismi che utilizzano l'idrogeno ottenuto dalla scomposizione dell'acqua per le reazioni nella cellula. Ma non è tutto. Per questa reazione è necessaria la presenza di minerale di uranio nelle vicinanze, altrimenti non si otterrà il risultato desiderato.
Anche negli strati profondi degli oceani e sul suo fondo ci sono colonie di batteri che trasmettono energia solo con l'aiuto della corrente elettrica.
In precedenza, abbiamo parlato di cosa sono i batteri. Considereremo ora i tipi di riproduzione di questi microrganismi.
Ci sono tre metodi con cui queste creature aumentano il loro numero.
Questa è la riproduzione sessuale in una forma primitiva, gemmazione e divisione trasversale di uguali dimensioni.
Nella riproduzione sessuale, la prole si ottiene mediante trasduzione, coniugazione e trasformazione.
In precedenza, abbiamo scoperto cosa sono i batteri. Ora vale la pena parlare del ruolo che svolgono in natura.
I ricercatori affermano che i batteri sono i primi organismi viventi apparsi sul nostro pianeta. Esistono sia varietà aerobiche che anaerobiche. Pertanto, gli esseri unicellulari sono in grado di sopravvivere a vari cataclismi che si verificano con la Terra.
L'indubbio vantaggio dei batteri risiede nell'assimilazione dell'azoto atmosferico. Sono coinvolti nella formazione della fertilità del suolo, nella distruzione dei resti di rappresentanti morti di flora e fauna. Inoltre, i microrganismi sono coinvolti nella creazione di minerali e sono responsabili del mantenimento dell'ossigeno e diossido di carbonio nell'atmosfera del nostro pianeta.
La biomassa totale dei procarioti è di circa cinquecento miliardi di tonnellate. Memorizza oltre l'ottanta per cento di fosforo, azoto e carbonio.
Tuttavia, sulla Terra non ci sono solo specie di batteri benefici, ma anche patogeni. Causano molte malattie mortali. Ad esempio, tra questi ci sono la tubercolosi, la lebbra, la peste, la sifilide, l'antrace e molti altri. Ma anche quelli che sono condizionatamente sicuri per la vita umana possono diventare una minaccia quando il livello di immunità diminuisce.
Ci sono anche batteri che infettano animali, uccelli, pesci e piante. Pertanto, i microrganismi non sono solo in simbiosi con esseri più sviluppati. Successivamente, parleremo di cosa sono i batteri patogeni e di utili rappresentanti di questo tipo di microrganismi.
Abbiamo già capito cosa sono i batteri, come appaiono, cosa possono fare. Ora vale la pena parlare di quale sia il loro ruolo nella vita di una persona moderna.
In primo luogo, per molti secoli abbiamo utilizzato le incredibili capacità dei batteri dell'acido lattico. Senza questi microrganismi, non ci sarebbero kefir, yogurt, formaggio nella nostra dieta. Inoltre, tali esseri sono anche responsabili del processo di lievitazione.
A agricoltura i batteri sono usati in due modi. Da un lato, aiutano a sbarazzarsi delle erbacce non necessarie (organismi fitopatogeni, come gli erbicidi), dall'altro, degli insetti (unicellulari entomopatogeni, come gli insetticidi). Inoltre, l'umanità ha imparato a creare fertilizzanti batterici.
I microrganismi sono utilizzati anche per scopi militari. Con l'aiuto di varie specie, vengono create armi biologiche mortali. Per fare ciò, vengono utilizzati non solo i batteri stessi, ma anche le tossine da essi secrete.
In modo pacifico, la scienza utilizza organismi unicellulari per la ricerca nei campi della genetica, della biochimica, dell'ingegneria genetica e della biologia molecolare. Con l'aiuto di esperimenti di successo, algoritmi per la sintesi di vitamine, proteine e altro necessario per una persona sostanze.
I batteri sono utilizzati anche in altre aree. Con l'aiuto di microrganismi, i minerali vengono arricchiti e i corpi idrici e i terreni vengono puliti.
Gli scienziati affermano anche che i batteri che compongono la microflora nell'intestino umano possono essere chiamati un organo separato con i propri compiti e funzioni indipendenti. Secondo i ricercatori, c'è circa un chilogrammo di questi microrganismi all'interno del corpo!
Nella vita di tutti i giorni incontriamo batteri patogeni ovunque. Secondo le statistiche, il maggior numero di colonie si trova sulle maniglie dei carrelli dei supermercati, seguite dai mouse dei computer negli Internet cafè e solo al terzo posto le maniglie dei bagni pubblici.
Anche a scuola insegnano cosa sono i batteri. Il grado 3 conosce tutti i tipi di cianobatteri e altri organismi unicellulari, la loro struttura e riproduzione. Ora parleremo del lato pratico della questione.
Mezzo secolo fa, nessuno pensava a una domanda come lo stato della microflora nell'intestino. Tutto era a posto. L'alimentazione è più naturale e salutare, un minimo di ormoni e antibiotici, meno emissioni chimiche nell'ambiente.
Oggi, in condizioni di cattiva alimentazione, emergono stress, sovrabbondanza di antibiotici, disbatteriosi e problematiche connesse. Come si propongono i medici di affrontare questo problema?
Una delle risposte principali è l'uso dei probiotici. Questo è un complesso speciale che ripopola l'intestino umano con batteri benefici.
Un tale intervento può aiutare con momenti spiacevoli come allergie alimentari, intolleranza al lattosio, disturbi tratto gastrointestinale e altri disturbi.
Tocchiamo ora quali sono i batteri benefici e scopriamo anche il loro impatto sulla salute.
Tre tipi di microrganismi sono stati studiati nel dettaglio e ampiamente utilizzati per un effetto positivo sul corpo umano: acidophilus, bacillo bulgaro e bifidobatteri.
I primi due sono progettati per stimolare il sistema immunitario, oltre a ridurre la crescita di alcuni microrganismi dannosi come lievito, E. coli e così via. I bifidobatteri sono responsabili della digestione del lattosio, della produzione di alcune vitamine e della riduzione del colesterolo.
In precedenza abbiamo parlato di cosa sono i batteri. I tipi e i nomi dei microrganismi benefici più comuni sono stati annunciati sopra. Inoltre, parleremo dei "nemici unicellulari" dell'uomo.
Ci sono quelli che sono dannosi solo per l'uomo, ci sono mortali per gli animali o le piante. Le persone hanno imparato a usare quest'ultimo, in particolare, per distruggere le erbacce e gli insetti fastidiosi.
Prima di approfondire quali sono i batteri nocivi, vale la pena decidere come si diffondono. E ce ne sono molti. Ci sono microrganismi che si trasmettono attraverso prodotti contaminati e non lavati, vie aeree e di contatto, attraverso acqua, suolo o punture di insetti.
La cosa peggiore è che solo una cellula, una volta in un ambiente favorevole corpo umano, è in grado di moltiplicare fino a diversi milioni di batteri in poche ore.
Se parliamo di cosa sono i batteri, i nomi di patogeni e benefici sono difficili da distinguere per un non professionista. Nella scienza, i termini latini sono usati per riferirsi a microrganismi. Nel linguaggio comune, le parole astruse sono sostituite da concetti: "E. coli", "agenti causali" del colera, pertosse, tubercolosi e altri.
Le misure preventive per prevenire la malattia sono di tre tipi. Si tratta di vaccinazioni e vaccini, interruzione delle vie di trasmissione (bende di garza, guanti) e quarantena.
Alcune persone cercano di monitorare la propria salute e di sottoporsi a test in clinica. Molto spesso la causa di scarsi risultati è la presenza di microrganismi nei campioni.
Di quali batteri ci sono nelle urine, parleremo un po 'più tardi. Ora vale la pena soffermarsi separatamente su dove, in effetti, compaiono lì le creature unicellulari.
Idealmente, l'urina di una persona è sterile. Non possono esserci organismi estranei. L'unico modo per i batteri di entrare nelle secrezioni è nel sito in cui i rifiuti vengono rimossi dal corpo. In particolare, in questo caso sarà l'uretra.
Se l'analisi mostra un piccolo numero di inclusioni di microrganismi nelle urine, allora tutto è normale finora. Ma con un aumento dell'indicatore al di sopra dei limiti consentiti, tali dati indicano lo sviluppo di processi infiammatori nel sistema genito-urinario. Ciò può includere pielonefrite, prostatite, uretrite e altri disturbi spiacevoli.
Pertanto, la domanda sul tipo di batteri presenti nella vescica è completamente errata. I microrganismi entrano nelle secrezioni non da questo organo. Gli scienziati oggi identificano diversi motivi che portano alla presenza di creature unicellulari nelle urine.
In precedenza nell'articolo si diceva che i microrganismi nei prodotti di scarto si trovano solo in caso di malattie. Abbiamo promesso di dirvi cosa sono i batteri. Verranno dati i nomi solo di quelle specie che si trovano più spesso nei risultati delle analisi.
Quindi, iniziamo. Lactobacillus è un rappresentante di organismi anaerobici, un batterio gram-positivo. Deve essere nel sistema digestivo umano. La sua presenza nelle urine indica alcuni fallimenti. Un evento del genere non è critico, ma è uno spiacevole richiamo al fatto che dovresti prenderti seriamente cura di te stesso.
Il proteo è anche un abitante naturale del tratto gastrointestinale. Ma la sua presenza nelle urine indica un fallimento nel ritiro delle feci. Questo microrganismo entra dal cibo nelle urine solo in questo modo. Un segno di presenza un largo numero proteus nei rifiuti è una sensazione di bruciore nell'addome inferiore e minzione dolorosa con un colore scuro del liquido.
Molto simile al batterio precedente è Enterococcus fecalis. Entra nelle urine allo stesso modo, si moltiplica rapidamente ed è difficile da trattare. Inoltre, i batteri Enterococcus sono resistenti alla maggior parte degli antibiotici.
Quindi, in questo articolo, abbiamo capito cosa sono i batteri. Abbiamo parlato della loro struttura, riproduzione. Hai imparato i nomi di alcune specie nocive e benefiche.
Buona fortuna, cari lettori! Ricorda che l'igiene personale è la migliore prevenzione.
La maggior parte delle persone considera diversi organismi batterici esclusivamente come particelle nocive che possono provocare lo sviluppo di varie condizioni patologiche. Tuttavia, secondo gli scienziati, il mondo di questi organismi è molto vario. Ci sono batteri francamente pericolosi che rappresentano un pericolo per il nostro corpo, ma ce ne sono anche di utili, quelli che garantiscono il normale funzionamento dei nostri organi e sistemi. Proviamo a capire un po' questi concetti e consideriamo alcuni tipi di tali organismi. Parliamo di batteri in natura, nocivi e benefici per l'uomo. Gli scienziati dicono che i batteri sono diventati i primi abitanti della nostra grande pianeta ed è grazie a loro che ora c'è vita sulla Terra. Nel corso di molti milioni di anni, questi organismi si sono adattati gradualmente alle condizioni di esistenza in continua evoluzione, hanno cambiato aspetto e habitat. I batteri sono stati in grado di adattarsi allo spazio circostante e sono stati in grado di sviluppare metodi di supporto vitale nuovi e unici, comprese molteplici reazioni biochimiche: catalisi, fotosintesi e persino respirazione apparentemente semplice. Ora i batteri coesistono con gli organismi umani e tale cooperazione si distingue per una certa armonia, perché tali organismi possono portare reali benefici.
Dopo la nascita di una piccola persona, i batteri iniziano immediatamente a penetrare nel suo corpo. Vengono introdotti attraverso le vie respiratorie insieme all'aria, entrano nel corpo insieme al latte materno, ecc. L'intero corpo è saturo di vari batteri.
Il loro numero non può essere calcolato con precisione, ma alcuni scienziati affermano con coraggio che il numero di tali organismi è paragonabile al numero di tutte le cellule. Il solo tratto digestivo ospita quattrocento varietà di diversi batteri viventi. Si ritiene che una certa varietà di essi possa crescere solo in un luogo specifico. Quindi i batteri dell'acido lattico sono in grado di crescere e moltiplicarsi nell'intestino, altri si sentono ottimali nella cavità orale e altri vivono solo sulla pelle.
Per molti anni di convivenza, l'uomo e tali particelle hanno potuto ricreare le condizioni ottimali per la cooperazione per entrambi i gruppi, che possono essere caratterizzati come simbiosi benefica. Allo stesso tempo, i batteri e il nostro corpo uniscono le loro capacità, mentre ogni lato rimane al buio.
I batteri sono in grado di raccogliere particelle di varie cellule sulla loro superficie, motivo per cui il sistema immunitario non le percepisce come ostili e non attacca. Tuttavia, dopo che organi e sistemi sono stati esposti a virus dannosi, i batteri benefici si alzano in difesa e bloccano semplicemente il percorso dei patogeni. Quando esistono nel tratto digestivo, tali sostanze portano anche benefici tangibili. Sono impegnati nella lavorazione degli avanzi di cibo, rilasciando una notevole quantità di calore. A sua volta, viene trasmesso agli organi vicini e viene trasportato in tutto il corpo.
La carenza di batteri benefici nel corpo o un cambiamento nel loro numero provoca lo sviluppo di varie condizioni patologiche. Questa situazione può svilupparsi sullo sfondo dell'assunzione di antibiotici, che distruggono efficacemente sia i batteri nocivi che quelli benefici. Per correggere il numero di batteri benefici, possono essere consumati preparati speciali: i probiotici.
Tuttavia, vale la pena ricordare che non tutti i batteri sono amici umani. Tra questi, ci sono abbastanza varietà pericolose che possono solo causare danni. Tali organismi, dopo essere penetrati nel nostro corpo, causano lo sviluppo di una varietà di disturbi batterici. Questi sono vari raffreddori, alcune varietà di polmonite e inoltre sifilide, tetano e altre malattie, anche mortali. Ci sono anche malattie questo tipo che vengono trasmessi dalle goccioline nell'aria. Questa è una pericolosa tubercolosi, pertosse, ecc.
Un numero significativo di malattie provocate da batteri nocivi si sviluppa a causa del consumo di cibo di qualità insufficiente, frutta e verdura non lavate e non lavorate, acqua cruda e carne non sufficientemente fritta. Puoi proteggerti da tali malattie osservando le norme e le regole igieniche. Esempi di tali malattie pericolose sono la dissenteria, la febbre tifoide, ecc.
Le manifestazioni di malattie che si sono sviluppate a seguito di un attacco di batteri sono il risultato dell'influenza patologica dei veleni prodotti da questi organismi o che si formano sullo sfondo della loro distruzione. Il corpo umano è in grado di sbarazzarsi di loro grazie a protezione naturale, che si basa sul processo di fagocitosi dei batteri da parte dei globuli bianchi, nonché sul sistema immunitario, che sintetizza gli anticorpi. Questi ultimi eseguono un mucchio di proteine e carboidrati estranei e quindi li eliminano semplicemente dal flusso sanguigno.
Inoltre, i batteri nocivi possono essere distrutti con l'aiuto di medicinali naturali e sintetici, il più famoso dei quali è la penicillina. Tutti i farmaci di questo tipo sono antibiotici, differiscono a seconda del principio attivo e della modalità d'azione. Alcuni di loro sono in grado di distruggere le membrane cellulari dei batteri, mentre altri sospendono i processi della loro attività vitale.
Quindi, in natura ci sono molti batteri che possono portare benefici e danni agli esseri umani. Fortunatamente, l'attuale livello di sviluppo della medicina consente di far fronte alla maggior parte di organismi patologici di questo tipo.
Eternità............
Il pericolo di malattie batteriche si è notevolmente ridotto alla fine del XIX secolo con l'invenzione del metodo di vaccinazione, ea metà del XX secolo con la scoperta degli antibiotici.
Utile; Per migliaia di anni, gli esseri umani hanno utilizzato i batteri dell'acido lattico per produrre formaggio, yogurt, kefir, aceto e fermentazione.
Attualmente, sono stati sviluppati metodi per l'uso di batteri fitopatogeni come erbicidi sicuri, entomopatogeni, invece di insetticidi. Il più utilizzato è il Bacillus thuringiensis, che produce tossine (Cry-toxins) che agiscono sugli insetti. Oltre agli insetticidi batterici, i fertilizzanti batterici hanno trovato applicazione in agricoltura.
I batteri che causano malattie umane vengono usati come armi biologiche.
Grazie a rapida crescita e riproduzione, oltre alla semplicità della struttura, i batteri sono attivamente utilizzati nella ricerca scientifica in biologia molecolare, genetica, ingegneria genetica e biochimica. L'Escherichia coli è diventato il batterio meglio studiato. Le informazioni sui processi del metabolismo batterico hanno permesso di produrre la sintesi batterica di vitamine, ormoni, enzimi, antibiotici, ecc.
Una direzione promettente è l'arricchimento dei minerali con l'aiuto di batteri ossidanti lo zolfo, la purificazione di suoli e serbatoi contaminati da prodotti petroliferi o xenobiotici da parte di batteri.
Normalmente, nell'intestino umano vivono da 300 a 1000 specie di batteri con un peso totale fino a 1 kg e il numero delle loro cellule è un ordine di grandezza maggiore del numero di cellule nel corpo umano. Svolgono un ruolo importante nella digestione dei carboidrati, sintetizzano le vitamine e spostano i batteri patogeni. Si può dire in senso figurato che la microflora umana è un "organo" aggiuntivo, responsabile della protezione del corpo dalle infezioni e dalla digestione.
Non è molto breve qui. ma penso che puoi tagliarlo come preferisci.
Karim Murotaliyev
Yulia Cremagliera
1.Azotobacter (Azotobacter) - arricchisce il terreno con sostanze biologicamente attive che stimolano la crescita delle piante, aiutano a purificare il terreno dai metalli pesanti, in particolare dal piombo e dal mercurio.
2.Bifidobatteri:
fornire all'organismo vitamina K, tiamina (B1), riboflavina (B2), acido nicotinico (B3), piridossina (B6), acido folico (B9), aminoacidi e proteine;
prevenire lo sviluppo di microbi patogeni;
proteggere il corpo dall'ingresso di tossine dall'intestino;
accelerare la digestione dei carboidrati;
attivare la digestione parietale;
aiutano l'assorbimento attraverso la parete intestinale di ioni calcio, ferro, vitamina D.
3. Batteri lattici: proteggono l'intestino dai microbi putrefattivi e patogeni.
4. Streptomices:
sono produttori (produttori) di un'ampia varietà di farmaci, tra cui:
antimicotico;
antibatterico; 
Le basi della microbiologia generale e dello studio del ruolo dei batteri in natura sono state poste da M. V. Beyerink e S. N. Vinogradsky.
Lo studio della struttura della cellula batterica iniziò con l'invenzione del microscopio elettronico negli anni '30. Nel 1937 E. Chatton propose di dividere tutti gli organismi in base al tipo di struttura cellulare in procarioti ed eucarioti, e nel 1961 Steinier e Van Niel formalizzarono finalmente questa divisione. Lo sviluppo della biologia molecolare ha portato alla scoperta nel 1977 da parte di K. Woese di differenze fondamentali tra i procarioti stessi: tra batteri e archei.
La stragrande maggioranza dei batteri (ad eccezione degli attinomiceti e dei cianobatteri filamentosi) è unicellulare. Secondo la forma delle cellule, possono essere rotonde (cocchi), bastoncelli (bacilli, clostridi, pseudomonadi), contorti (vibrioni, spirille, spirochete), meno spesso - stellate, tetraedriche, cubiche, C- o O- sagomato. La forma determina tali capacità dei batteri come l'attaccamento alla superficie, la mobilità, l'assorbimento dei nutrienti. Si è notato, ad esempio, che gli oligotrofi, cioè i batteri che vivono a basso contenuto di nutrienti nell'ambiente, tendono ad aumentare il rapporto superficie-volume, ad esempio, attraverso la formazione di escrescenze (i cosiddetti prostek ).
Delle strutture cellulari obbligatorie, se ne distinguono tre:
CPM limita il contenuto della cellula (citoplasma). ambiente esterno. Viene denominata la frazione omogenea del citoplasma contenente un insieme di RNA solubile, proteine, prodotti e substrati delle reazioni metaboliche citosol. Un'altra parte del citoplasma è rappresentata da vari elementi strutturali.
Tutte le informazioni genetiche necessarie per la vita dei batteri sono contenute in un DNA (cromosoma batterico), il più delle volte sotto forma di un anello chiuso in modo covalente (i cromosomi lineari si trovano in Streptomices e Borrelia). È attaccato al CPM in un punto ed è posto in una struttura che è isolata, ma non separata da una membrana dal citoplasma, ed è chiamata nucleoide. Il DNA dispiegato è lungo più di 1 mm. Il cromosoma batterico è solitamente presentato in una singola copia, cioè quasi tutti i procarioti sono aploidi, sebbene in determinate condizioni una cellula possa contenere diverse copie del suo cromosoma e Burkholderia cepacia ha tre diversi cromosomi ad anello (3,6; 3,2 e 1,1 milioni di paia di basi lunghe). Anche i ribosomi dei procarioti sono diversi da quelli degli eucarioti e hanno una costante di sedimentazione di 70 S (80 S negli eucarioti).
Oltre a queste strutture, nel citoplasma si possono trovare anche inclusioni di sostanze di riserva.
Nei batteri esistono due tipi principali di struttura della parete cellulare, caratteristica delle specie gram-positive e gram-negative.
La parete cellulare dei batteri Gram-positivi è uno strato omogeneo di 20-80 nm di spessore costituito principalmente da peptidoglicano con meno acidi teicoici e una piccola quantità di polisaccaridi, proteine e lipidi (chiamati lipopolisaccaridi). La parete cellulare ha pori con un diametro di 1-6 nm, che la rendono permeabile a un certo numero di molecole.
Nei batteri Gram-negativi, lo strato di peptidoglicano non aderisce strettamente al CPM ed è spesso solo 2-3 nm. È circondato da una membrana esterna, che, di regola, ha una forma irregolare e curva. Tra il CPM, lo strato di peptidoglicano e la membrana esterna c'è uno spazio chiamato periplasmatico, e riempito con una soluzione che include proteine ed enzimi di trasporto.
All'esterno della parete cellulare potrebbe esserci una capsula, uno strato amorfo che mantiene una connessione con il muro. Gli strati mucosi non hanno alcuna connessione con la cellula e sono facilmente separabili, mentre le guaine non sono amorfe, ma hanno una struttura fine. Tuttavia, ci sono molte forme di transizione tra questi tre casi idealizzati.
La dimensione media dei batteri è 0,5-5 micron. Escherichia coli, ad esempio, ha dimensioni di 0,3-1 per 1-6 micron, Staphylococcus aureus- diametro 0,5-1 micron, Bacillus subtilis- 0,75 a 2-3 micron. Il più grande batterio conosciuto è Thiomargarita namibiensis, raggiungendo una dimensione di 750 micron (0,75 mm). Il secondo lo è Epulopiscium fishelsoni, avente un diametro di 80 micron e una lunghezza fino a 700 micron e che vive nel tubo digerente del pesce chirurgico Acanthurus nigrofusco. Acromatium oxaliferum raggiunge dimensioni di 33 per 100 micron, Beggiatoa alba- 10 per 50 micron. Le spirochete possono crescere fino a 250 µm di lunghezza e 0,7 µm di spessore. Allo stesso tempo, i batteri sono il più piccolo degli organismi con una struttura cellulare. Mycoplasma mycoides ha una dimensione di 0,1-0,25 micron, che corrisponde alla dimensione di grandi virus, come il mosaico del tabacco, il vaiolo bovino o l'influenza. Secondo i calcoli teorici, una cellula sferica con un diametro inferiore a 0,15-0,20 micron diventa incapace di riprodursi indipendentemente, poiché tutti i biopolimeri e le strutture necessari in quantità sufficienti non possono adattarsi fisicamente al suo interno.
Staphylococcus aureus allo stesso ingrandimento
Un organismo multicellulare deve soddisfare le seguenti condizioni:
La multicellularità nei procarioti è nota, gli organismi multicellulari più altamente organizzati appartengono ai gruppi dei cianobatteri e degli actinomiceti. Nei cianobatteri filamentosi, sono descritte strutture nella parete cellulare che forniscono il contatto tra due cellule vicine - microplasmodesmi. È stata dimostrata la possibilità di scambio tra cellule di sostanza (colorante) ed energia (componente elettrica del potenziale transmembrana). Alcuni dei cianobatteri filamentosi contengono, oltre alle consuete cellule vegetative, funzionalmente differenziate: akinete ed eterocisti. Questi ultimi effettuano la fissazione dell'azoto e scambiano intensamente i metaboliti con le cellule vegetative.
Molti batteri sono mobili. Esistono diversi tipi fondamentalmente diversi di movimento batterico. Il movimento più comune è con l'aiuto dei flagelli: singoli batteri e associazioni batteriche (sciame). Un caso speciale di questo è anche il movimento delle spirochete, che si dimenano a causa di filamenti assiali, simili nella struttura ai flagelli, ma localizzati nel periplasma. Un altro tipo di movimento è lo scorrimento di batteri che non hanno flagelli sulla superficie dei mezzi solidi e il movimento in acqua di batteri non flagellati del genere Sinecococco. Il suo meccanismo non è ancora ben compreso; si suppone che coinvolga la secrezione di muco (spingendo la cellula) e filamenti fibrillari situati nella parete cellulare, provocando un'"onda che viaggia" lungo la superficie della cellula. Infine, i batteri possono galleggiare e affondare nei liquidi, cambiando la loro densità, riempiendosi di gas o svuotando gli aerosomi.
I batteri si muovono attivamente nella direzione determinata da determinati stimoli. Questo fenomeno è stato chiamato taxi.
Salvo alcuni punti specifici, le vie biochimiche attraverso le quali avviene la sintesi di proteine, grassi, carboidrati e nucleotidi nei batteri sono simili a quelle di altri organismi. Tuttavia, differiscono per il numero di possibili varianti di questi percorsi e, di conseguenza, per il grado di dipendenza dall'immissione di sostanze organiche dall'esterno.
Alcuni di loro possono sintetizzare tutte le molecole organiche di cui hanno bisogno da composti inorganici (autotrofi), mentre altri richiedono composti organici già pronti che possono solo trasformare (eterotrofi).
I batteri possono soddisfare il fabbisogno di azoto sia a scapito dei suoi composti organici (come gli eucarioti eterotrofi) sia a scapito dell'azoto molecolare (come alcuni archaea). La maggior parte dei batteri viene utilizzata per sintetizzare aminoacidi e altre sostanze organiche contenenti azoto. composti inorganici azoto: ammoniaca (che entra nelle cellule sotto forma di ioni ammonio), nitriti e nitrati (che in precedenza sono ridotti a ioni ammonio). Sono in grado di assimilare il fosforo sotto forma di fosfato, zolfo - sotto forma di solfato o meno spesso solfuro.
I batteri hanno diversi modi per ottenere energia. Esistono tre tipi di produzione di energia (e tutti e tre sono noti nei batteri): fermentazione, respirazione e fotosintesi.
Puoi combinare i tipi di metabolismo costruttivo ed energetico nella tabella seguente:
| Modi di esistenza degli organismi viventi (matrice di Lvov) | ||||
|---|---|---|---|---|
| Fonte di energia | Donatore di elettroni | fonte di carbonio | Il nome della modalità di esistenza | Rappresentanti |
| OVR | composti inorganici | Diossido di carbonio | Chemolitoautotrofia | Batteri ferrosi nitrificanti, tionici, acidofili |
| composti organici | Chemolitoeterotrofia | Archebatteri metanogeni, batteri idrogeno | ||
| materia organica | Diossido di carbonio | Chemioorganoautotrofia | Metilotrofi facoltativi, batteri ossidanti l'acido formico | |
| composti organici | Chemioorganoeterotrofia | La maggior parte dei procarioti, dagli eucarioti: animali, funghi, umani | ||
| Luce | composti inorganici | Diossido di carbonio | Fotolitoautotrofia | Cianobatteri, viola, batteri verdi, dagli eucarioti: piante |
| composti organici | Fotolitoeterotrofia | Alcuni cianobatteri, batteri viola e verdi | ||
| materia organica | Diossido di carbonio | Fotoorganoautotrofia | Alcuni batteri viola | |
| materia organica | Fotoorganoeterotrofia | Alobatteri, alcuni cianobatteri, viola, batteri verdi | ||
La tabella mostra che la varietà dei tipi di nutrizione nei procarioti è molto maggiore che negli eucarioti (questi ultimi sono capaci solo di chemioorganoeterotrofia e fotolitoautotrofia).
Alcuni batteri non hanno un processo sessuale e si riproducono solo per fissione trasversale binaria o gemmazione di uguali dimensioni. Per un gruppo di cianobatteri unicellulari, è stata descritta la divisione multipla (una serie di rapide divisioni binarie successive, che portano alla formazione da 4 a 1024 nuove cellule). Per garantire la plasticità del genotipo necessaria per l'evoluzione e l'adattamento a un ambiente mutevole, hanno altri meccanismi.
I geni necessari per la vita e che determinano la specificità delle specie si trovano più spesso nei batteri in una singola molecola di DNA chiusa in modo covalente: il cromosoma (a volte il termine genoforo è usato per designare cromosomi batterici per enfatizzare le loro differenze da quelli eucariotici). genoforo)). L'area in cui è localizzato il cromosoma è chiamata nucleoide e non è circondata da una membrana. A questo proposito, l'mRNA appena sintetizzato è immediatamente disponibile per il legame ai ribosomi e la trascrizione e la traduzione sono accoppiate.
Una singola cellula può contenere solo l'80% della somma dei geni presenti in tutti i ceppi della sua specie (il cosiddetto "genoma collettivo").
Oltre al cromosoma, le cellule batteriche contengono spesso plasmidi, anch'essi chiusi in un anello di DNA, in grado di replicarsi indipendentemente. Possono essere così grandi da diventare indistinguibili da un cromosoma, ma contengono geni aggiuntivi che sono necessari solo in condizioni specifiche. Meccanismi di distribuzione speciali assicurano che il plasmide venga trattenuto nelle cellule figlie in modo che vengano perse a una velocità inferiore a 10 -7 per ciclo cellulare. La specificità dei plasmidi può essere molto varia: dalla presenza di una sola specie ospite al plasmide RP4, che si trova in quasi tutti i batteri gram-negativi. I plasmidi codificano i meccanismi di resistenza agli antibiotici, distruzione di sostanze specifiche, ecc., i geni nif necessari per la fissazione dell'azoto si trovano anche nei plasmidi. Il gene plasmidico può essere incluso nel cromosoma con una frequenza di circa 10-4-10-7.
Nel DNA dei batteri, come nel DNA di altri organismi, si distinguono i trasposoni: segmenti mobili che possono spostarsi da una parte all'altra del cromosoma o nel DNA extracromosomico. A differenza dei plasmidi, non sono in grado di replicarsi autonomamente e contengono segmenti IS, regioni che codificano per il loro trasferimento all'interno della cellula. Il segmento IS può fungere da trasposone separato.
Nei procarioti può verificarsi una fusione parziale dei genomi. Durante la coniugazione, la cellula donatrice trasferisce parte del suo genoma (in alcuni casi, l'intero) alla cellula ricevente durante il contatto diretto. È possibile scambiare porzioni di DNA del donatore regioni omologhe DNA ricevente. La probabilità di tale scambio è significativa solo per i batteri di una specie.
Allo stesso modo, una cellula batterica può assorbire anche il DNA che è liberamente presente nell'ambiente, includendolo nel suo genoma nel caso di un alto grado di omologia con il proprio DNA. Questo processo è chiamato trasformazione. A condizioni naturali lo scambio di informazioni genetiche avviene con l'aiuto di fagi temperati (trasduzione). Inoltre, il trasferimento di geni non cromosomici è possibile con l'aiuto di plasmidi di un certo tipo che codificano questo processo, il processo di scambio di altri plasmidi e il trasferimento di trasposoni.
Con il trasferimento orizzontale non si formano nuovi geni (come nel caso delle mutazioni), ma si creano diverse combinazioni di geni. Questo è importante perché la selezione naturale agisce sulla totalità delle caratteristiche di un organismo.
La differenziazione cellulare è un cambiamento nell'insieme delle proteine (di solito manifestato anche in un cambiamento nella morfologia) con un genotipo invariato.
Posizione delle endospore: 1, 4 - centrale, 2, 3, 5 - terminale, 6 - laterale.
La formazione di forme particolarmente resistenti a metabolismo lento, che servono a sopravvivere in condizioni sfavorevoli ea diffondersi (più raramente, per la riproduzione) è il tipo più comune di differenziazione nei batteri. I più stabili sono le endospore formate da rappresentanti bacillo, Clostridio, Sporohalobacter, Anaerobatterio(forma 7 endospore da una cellula e può riprodursi con il loro aiuto) e Eliobatterio. La formazione di queste strutture inizia come una normale divisione e nelle prime fasi può essere convertita in essa da alcuni antibiotici. Le endospore di molti batteri sono in grado di resistere a un'ebollizione di 10 minuti a 100 °C, asciugandosi per 1000 anni e, secondo alcuni dati, rimangono vitali nel suolo e nelle rocce per milioni di anni.
Meno resistenti sono le esospore, le cisti ( Azotobatterio, batteri scorrevoli, ecc.), acineti (cianobatteri) e mixospore (mixobatteri).
Actinomiceti e cianobatteri formano cellule differenziate che servono alla riproduzione (rispettivamente spore, ormogonia e baeociti). È inoltre necessario notare strutture simili ai batterioidi dei batteri noduli e alle eterocisti dei cianobatteri, che servono a proteggere la nitrogenasi dall'azione dell'ossigeno molecolare.
La più famosa è la classificazione fenotipica dei batteri, basata sulla struttura della loro parete cellulare, inclusa, in particolare, nella IX edizione di Berga's Key to Bacteria (-). I più grandi gruppi tassonomici al suo interno erano 4 dipartimenti: Gracilicute(gram negativo) Firmicute(Gram positivo), Tenericutes(micoplasmi; divisione con una sola classe Mollicutes) e Mendosicutes(archeo).
Di recente, la classificazione filogenetica dei batteri (ed è quella usata in Wikipedia), basata su dati di biologia molecolare, sta guadagnando sempre più sviluppo. Uno dei primi metodi per valutare la parentela in base alla somiglianza del genoma è stato il metodo proposto negli anni '60 per confrontare il contenuto di guanina e citosina nel DNA. Sebbene gli stessi valori del loro contenuto non possano fornire alcuna informazione sulla vicinanza evolutiva degli organismi, le loro differenze del 10% significano che i batteri non appartengono allo stesso genere. Un altro metodo che ha fatto una vera rivoluzione in microbiologia negli anni '70 è stata l'analisi della sequenza genica nell'rRNA 16s, che ha permesso di identificare diversi rami filogenetici degli eubatteri e di valutarne le relazioni. Per la classificazione a livello di specie, viene utilizzato il metodo di ibridazione DNA-DNA. L'analisi di un campione di specie ben studiate suggerisce che il 70% del livello di ibridazione caratterizza una specie, il 10-60% - un genere, meno del 10% - generi diversi.
La classificazione filogenetica ripete in parte quella fenotipica, ad esempio il gruppo Gracilicute presente in entrambi. Allo stesso tempo, la tassonomia dei batteri gram-negativi è stata completamente rivista, gli archeobatteri sono stati completamente separati in un taxon indipendente di rango più alto, alcuni gruppi tassonomici sono stati divisi in parti e raggruppati, organismi con funzioni ecologiche completamente diverse sono stati combinati in un gruppo , che causa non pochi disagi e insoddisfazione in parte della comunità scientifica . L'oggetto della critica è il fatto che si sta effettuando la classificazione vera e propria delle molecole, e non degli organismi.
Stromatolite precambriana
I batteri, insieme agli archaea, furono tra i primi organismi viventi sulla Terra, apparsi circa 3,9-3,5 miliardi di anni fa. Le relazioni evolutive tra questi gruppi non sono state ancora completamente studiate, ci sono almeno tre ipotesi principali: N. Pace suggerisce che abbiano antenato comune protobatteri, Zavarzin considera gli archaea un ramo senza uscita dell'evoluzione degli eubatteri, che ha dominato gli habitat estremi; infine, secondo la terza ipotesi, gli archaea sono i primi organismi viventi da cui si sono originati i batteri.
Il pericolo di malattie batteriche è stato notevolmente ridotto alla fine del XIX secolo con l'invenzione del metodo
Un batterio è un organismo non nucleare, che nella maggior parte dei casi è unicellulare. Esistono circa 1 milione di specie di batteri, di cui solo 10.000 sono state descritte.La scienza che studia attivamente i batteri si chiama batteriologia.
Poiché il batterio è molto piccolo, possiamo vederlo solo al microscopio e i batteri hanno un aspetto diverso. Molto spesso i batteri non hanno colore, ma ci sono eccezioni sotto forma di viola e verde. Esiste una classificazione in base alla forma delle celle. Possono essere:
In una cellula batterica devono essere presenti: nucleoide, ribosomi, membrana citoplasmatica. La dimensione del batterio è molto piccola - 0,5-5 micron e il suo peso è di circa 4 10 -13 g.
Secondo il principio dell'ottenimento dell'energia, sono divisi in due gruppi: fotosintetici, che utilizzano l'energia del Sole e chemiosintetici, che utilizzano l'energia delle reazioni chimiche.
Anche il processo di respirazione nei batteri è diviso in due modi: aerobico e anaerobico. Il primo metodo viene utilizzato dove c'è ossigeno. Il secondo metodo, rispettivamente, viene utilizzato in un ambiente privo di ossigeno.
La maggior parte dei batteri ha la capacità di muoversi. Esistono diversi modi per muoversi: con l'aiuto dei flagelli, con l'aiuto di fili assiali e con l'aiuto dello scorrimento. Ma c'è anche chi non è in grado di muoversi.
In termini di riproduzione, i batteri possono riprodursi sia sessualmente che asessualmente. La maggior parte è caratterizzata da una riproduzione asessuata per fissione o formazione di gemme. Durante la riproduzione sessuale, il DNA viene trasferito da una cellula donatrice a una cellula ricevente.
Molto spesso puoi incontrare persone che credono che un virus e un batterio siano la stessa cosa. Ma non lo è. Un virus può essere distinto da un batterio nei seguenti modi:
Un batterio, come abbiamo visto sopra, è una forma di vita completamente diversa da un virus.
L'uomo usa i batteri da molto tempo per produrre cibo. Ad oggi, sono stati sviluppati metodi e metodi per la coltivazione e l'uso sicuri dei batteri. Sono utilizzati attivamente nell'industria farmaceutica, cosmetica, alimentare e leggera. Molti progetti scientifici per purificare gli oceani del mondo e l'interno della terra sono legati ai batteri.
Un gran numero di batteri vive nel corpo umano. Digeriscono sostanze, sintetizzano vitamine. Ci sono anche batteri patogeni che causano malattie. Spesso entrano nel corpo attraverso il cibo.
Esistono molti metodi e modi per combattere i batteri negli alimenti. Si tratta di cottura a vapore, pastorizzazione, sterilizzazione, trattamento con radiazioni ultraviolette, esposizione basse temperature, servizi igienico-sanitari. Come risultato dell'applicazione di questi metodi, si crea un ambiente sfavorevole in cui i batteri muoiono.
