Primeri bakterij in njihovih značilnosti

V šolskem kurikulumu in v okviru specializiranega univerzitetnega izobraževanja je nujno upoštevati primere iz bakterij. Ta starodavna oblika življenja na našem planetu se je pojavila prej kot katerikoli drug človek znan. Prvič, znanstveniki ocenjujejo, da so se bakterije oblikovale pred približno tremi in pol milijardami let in približno milijardo let na planetu niso obstajale druge oblike življenja. Primeri bakterij, naših sovražnikov in prijateljev, so nujno obravnavani v okviru katerega koli izobraževalnega programa, ker te mikroskopske oblike življenja omogočajo procese, značilne za naš svet.

Posebnosti razširjenosti

Kje v živem svetu najdete primere bakterij? Da, skoraj povsod! So v izvirski vodi, v puščavskih sipinah in v elementih zemlje, zraka in skalnatih kamnin. V ledu na Antarktiki bakterije na primer živijo pri -83 stopinj na mrazu, toplota pa tudi ne vpliva na njih - v izvirih, kjer se tekočina segreje do +90, so se pojavile oblike življenja. Dejstvo, da je na primer bakterija v gramu zemlje nešteto stotine milijonov, govori o gostoti prebivalstva mikroskopskega sveta.

Bakterije lahko živijo na kateri koli drugi obliki življenja - na rastlini, živali. Mnogi ljudje poznajo izraz „črevesna mikroflora“ in na televiziji nenehno oglašujejo izdelke, ki ga izboljšujejo. Dejstvo je, da bakterije pravzaprav tvorijo bakterije, to pomeni, da številne mikroskopske oblike življenja prav tako živijo v človeškem telesu na običajen način. So na naši koži, v ustih - z eno besedo, kjerkoli. Nekateri od njih so resnično škodljivi in ​​celo smrtno nevarni, zato so protibakterijska sredstva tako razširjena, vendar brez preživetja preprosto ne bi bilo mogoče preživeti - naša vrsta sobiva v simbiozi.

Življenjski pogoji

Ne glede na primer bakterije so ti organizmi izjemno odporni, lahko preživijo v neugodnih razmerah, se lahko prilagodijo negativnim dejavnikom. Nekatere oblike potrebujejo kisik za svoje vitalne funkcije, medtem ko druge lahko zelo dobro delajo tudi brez njega. Znani so številni primeri bakterij, ki popolnoma preživijo v okolju brez kisika.

Študije so pokazale, da lahko mikroskopske oblike življenja preživijo v hudi zmrzali, da se ne bojijo zelo visoke suhe ali vročine. Spore, ki jih bakterije hitro razmnožujejo, se spopadajo tudi s podaljšanim vrenjem ali predelavo pri nizkih temperaturah.

Kaj so?

Če analiziramo primere bakterij (sovražnikov in prijateljev človeka), si moramo zapomniti, da sodobna biologija uvaja sistem klasifikacije, ki nekoliko poenostavlja razumevanje tega raznolikoga kraljestva. Običajno je govoriti o različnih oblikah, od katerih ima vsaka posebno ime. Torej so koki imenovani bakterije v obliki krogle, streptokoki - kroglice, zbrane v verigi, in če tvorba izgleda kot kup, potem se nanaša na skupino stafilokokov. Znane so takšne mikroskopske oblike življenja, ko dve bakteriji živita v eni kapsuli, pokriti s sluznico. To se imenuje diplococci. Bacilli so v obliki palic, spirile so spirale, vibrioni pa so tak primer bakterije (vsaka šolarka, ki je odgovorno mimo programa, jo lahko prinese), kar je po obliki podobna vejici.

Pogosto se bakterije zbirajo v številnih skupinah, ki tvorijo filme, kompleksne verige z obilico lokov. Obstajajo primeri bakterij, parazitov, naravno opremljenih z flagelami - eno ali več. Dodelite mobilne, statične obrazce. Mikroskopski organizmi se lahko premikajo, krčijo, medtem ko spominjajo na val ali uporabljajo oprsnice.

Gram-negativne bakterije

To ime je bilo vzeto glede na mikroskopske oblike življenja, ki pri izvajanju Gramove analize ne spreminjajo barve pod vplivom kristal violeta. Na primer patogene bakterije in varni od gram-pozitivnega razreda ohranijo vijolični odtenek, tudi če se sperejo z alkoholom, vendar so gram-negativni popolnoma brezbarvni.

Pri preučevanju mikroskopske oblike življenja po izpiranju gramov je treba uporabiti kontraktirajočo barvilo (safranin), pod vplivom katere bakterija postane rožnata ali rdeča. Ta reakcija je posledica strukture zunanje membrane, ki ne omogoča, da barvilo prodre v notranjost.

Zakaj ga potrebujete?

Če se v okviru šolskega tečaja od študenta zahteva, da navede primere bakterij, se lahko ponavadi spomni tistih obrazcev, ki so zajeti v učbeniku, in njihove ključne značilnosti so že navedene za njih. Za določitev teh specifičnih parametrov je bil izumljen test barvanja. V začetku je bila študija namenjena razvrščanju predstavnikov mikroskopske oblike življenja.

Rezultati testov po Gramu omogočajo sklepanje o strukturi celičnih sten. Na podlagi prejetih informacij je mogoče vse oblike razdeliti v dve skupini, kar se pri delu tudi upošteva. Na primer, patogene bakterije iz Gram-negativnega razreda so veliko bolj odporne na učinek protiteles, saj celična stena neprepustna, zaščitena, močna. Toda za gram-pozitivno odpornost značilnost je izrazito nižja.

Značilnosti patogenosti in interakcij

Klasičen primer bolezni, ki jo povzročajo bakterije, je vnetni proces, ki se lahko razvije v različnih tkivih in organih. Gram-negativne oblike življenja najpogosteje izzovejo takšno reakcijo, saj njihove celične stene povzročajo reakcijo človeškega imunskega sistema. Stene vsebujejo LPS (lipopolisaharidno plast), v odgovor na katero telo proizvaja citokine. To povzroča vnetje, organizem gostitelja je prisiljen obvladovati povečano proizvodnjo strupenih sestavin zaradi boja med mikroskopsko obliko življenja in imunskim sistemom.

Kaj so znane?

Primer gram-negativnih bakterijskih parazitov je proteobakterija. Skupina je precej številna. Vključuje Salmonella, Pseudomonas, Helicobacter. Predstavniki gram negativnih mikroskopskih oblik življenja, ki niso nič manj pomembni za znanost in medicino, so spirohete, žveplove bakterije, cianobakterije.

V medicini je trenutno posebna pozornost namenjena trem oblikam, ki povzročajo resne bolezni. Bakterija Neisseria gonorrhoeae se prenaša spolno, simptomi respiratornih patologij se opazijo med okužbo organizma Moraxella catarrhalis in ena od zelo nevarnih bolezni za ljudi - meningitis - sproži bakterija Neisseria meningitidis.

Bacillus in bolezni

Upoštevajoč na primer bakterije, bolezni, ki jih povzročajo, je preprosto nemogoče prezreti bacile. Beseda je trenutno znana vsakemu človeku na ulici, celo zelo šibko predstavi značilnosti mikroskopskih oblik življenja, ta vrsta gram-negativnih bakterij pa je izjemno pomembna za sodobne zdravnike in raziskovalce, saj povzroča resne težave dihalnega sistema. Obstajajo tudi primeri bolezni sečil, ki jih povzroča takšna okužba. Nekateri bacili negativno vplivajo na prebavni trakt. Stopnja škode je odvisna tako od človeške imunitete kot od specifične oblike, ki je okužila telo.

Določena skupina gram-negativnih bakterij je povezana s povečano verjetnostjo bolnišnične okužbe. Najnevarnejši od sorazmerno razširjenega povzročajo sekundarni meningitis, pljučnica. Najbolj previdni morajo biti zaposleni v zdravstvenih ustanovah enote intenzivne nege.

Litotrofi

Glede na primere bakterijske prehrane je treba posebno pozornost posvetiti edinstveni skupini litotrofov. To je taka mikroskopska oblika življenja, ki zaradi svoje dejavnosti prejema energijo iz anorganske spojine. Kovine, vodikov sulfid, amonij in mnoge druge spojine, iz katerih bakterija pridobi elektrone, gredo v porabo. Kot oksidacijsko sredstvo v reakciji je molekula kisika ali druga spojina, ki je že prestala stopnjo oksidacije. Prenos elektrona spremlja proizvodnja energije, ki jo hrani telo in se uporablja v presnovi.

Za moderne znanstvenike so litotrofije zanimive predvsem zato, ker predstavljajo žive organizme, ki so za naš planet precej nenavadni, in študija nam omogoča bistveno razširitev razumevanja možnosti, ki jih imajo nekatere skupine živih bitij. Poznavanje primerov imen bakterij iz razreda litotrofov, ki so raziskovali značilnosti njihove življenjske dejavnosti, je mogoče do neke mere obnoviti primarni ekološki sistem našega planeta, to je obdobje, ko ni bilo fotosinteze, ni bilo kisika in celo organska snov se še ni pojavila. Študija litotrofov daje možnost spoznavanja življenja na drugih planetih, kjer se to lahko doseže z oksidacijo anorganskih snovi, v odsotnosti kisika.

Kdo in kaj?

Kakšna je narava litotrofov? Primer - bakterije vozličev, kemotrofne, karboksitrofne, metanogene. Trenutno znanstveniki ne morejo natančno trditi, da so bile najdene vse vrste, ki spadajo v to skupino mikroskopskih oblik življenja. Predvideva se, da so nadaljnje raziskave v tej smeri eno od najbolj obetavnih področij mikrobiologije.

Litotrofi so aktivno vključeni v ciklične procese, ki so pomembni za pogoje obstoja življenja na našem planetu. Pogosto kemijske reakcije ki jih te bakterije izzovejo, zelo močno vplivajo na prostor. Tako lahko žveplove bakterije oksidirajo vodikov sulfid v sedimentih na dnu rezervoarja in brez take reakcije reagira s kisikom, ki ga vsebujejo vodni sloji, kar onemogoča življenje v njem.

Simbioza in opozicija

Kdo ne pozna primerov virusov, bakterij? Kot del šolskega tečaja so vsi seznanjeni s svetlim treponemom, ki lahko povzroči sifilis, flambezijo. Obstajajo virusi bakterij, ki so znanost znan kot bakteriofagi. Študije so pokazale, da lahko v samo eni sekundi okužijo 10 do bakterij 24. razreda! Hkrati je močno orodje evolucije in metoda, ki se uporablja za genski inženiring, ki jo trenutno aktivno proučujejo znanstveniki.

Pomen življenja

V filozofskem okolju je napačno prepričanje, da so bakterije le vzrok za človeške bolezni in da od njih ni več nobene koristi ali škode. Tak stereotip je posledica antropocentrične slike sveta, to je predstave, da se vse na nek način povezuje z osebo, se vrti okoli njega in obstaja le zanj. Pravzaprav govorimo o stalni interakciji brez posebnega središča vrtenja. Bakterije in evkarionti delujejo toliko, kolikor oboje obstaja.

Prvi način za boj proti bakterijam, ki jih je izumil človeštvo, je bil povezan z odkritjem penicilina, glive, ki lahko uniči mikroskopske oblike življenja. Glive spadajo v področje evkariontov in so z vidika biološke hierarhije tesneje povezane z ljudmi kot rastline. Študije pa so pokazale, da so glivice daleč od edinega ali celo prvega, kar je postalo sovražnik bakterij, saj so se evkarionti pojavili mnogo kasneje kot mikroskopsko življenje. Sprva je bil boj med bakterijami (in drugimi oblikami preprosto ni obstajal) izveden z uporabo komponent, ki so jih ti organizmi proizvedli, da bi si pridobili prostor zase. Trenutno lahko oseba, ki poskuša odkriti nove načine za boj proti bakterijam, odkrije le tiste metode, ki so naravi že dolgo znane in jih organizmi uporabljajo v boju za življenje. Vendar pa je odpornost na droge, ki tako veliko prestraši, normalna reakcija odpornosti, ki je del življenja več milijonov let. Ona je določala sposobnost bakterij, da preživijo ves ta čas in še naprej rastejo in se množijo.

Napadite ali umrite

Naš svet je kraj, kjer lahko samo prilagojena oseba preživi, ​​lahko brani, napada, preživi. Hkrati je zmožnost napada tesno povezana z možnostmi za zaščito sebe, svojega življenja, interesov. Če določene bakterije ni mogoče rešiti pred antibiotiki, je ta vrsta izumrla. Trenutno obstoječi mikroorganizmi imajo precej razvite in kompleksne obrambne mehanizme, ki so učinkoviti proti različnim snovem in spojinam. Najbolj uporabna metoda v naravi je preusmeritev nevarnosti na drug cilj.

Pojav antibiotika spremlja učinek na molekulo mikroskopskega organizma - RNA, beljakovine. Če spremenite tarčo, se bo spremenilo mesto, v katerega lahko postanejo antibiotiki. Točkovna mutacija, zaradi katere je en organizem odporen na učinke agresivne komponente, postane razlog za izboljšanje celotne vrste, saj ta bakterija nadaljuje aktivno reprodukcijo.

Virusi in bakterije

Ta tema trenutno povzroča veliko pogovorov, tako med strokovnjaki kot z navadnimi ljudmi. Skoraj vsaka druga se zdi, da je specialist za viruse, kar je povezano z delom masovnih informacijskih sistemov: epidemija gripe se komaj približuje, kot pravijo in pišejo o virusih povsod in povsod. Oseba, ki se je seznanila s temi podatki, začne verjeti, da ve vse, kar je mogoče. Seveda, koristno je, da se seznanijo s podatki, vendar ne smete zamenjati: ne samo povprečni človek, ampak tudi strokovnjaki, trenutno še ni razkril večino informacij o posebnostih življenja virusov in bakterij.

Mimogrede, v zadnjih letih se je število ljudi, ki so prepričani, da je rak virusna bolezen, znatno povečalo. Več sto laboratorijev po vsem svetu je izvedlo raziskave, iz katerih je mogoče sklepati o levkemiji, sarkomu. Vendar so zaenkrat le predpostavke in uradna baza dokazov ni dovolj, da bi se lahko dokončno zaključila.

Virologija

To je dokaj mlado področje znanosti, ki je nastalo pred osmimi desetletji, ko je bilo ugotovljeno, da povzroča mozaično bolezen tobaka. Veliko kasneje je bila sprejeta prva slika, čeprav je bila zelo netočna, bolj ali manj pravilne raziskave pa so bile izvedene šele v zadnjih petnajstih letih, ko so tehnologije, ki so bile na voljo človeštvu, omogočile preučevanje takšnih majhnih oblik življenja.

Trenutno ni natančnih informacij o tem, kako in kdaj so se virusi pojavili, a ena od glavnih teorij pravi, da je ta življenjska oblika nastala iz bakterij. Namesto evolucije je prišlo do degradacije, razvoj se je obrnil nazaj in nastali so novi enocelični organizmi. Skupina znanstvenikov trdi, da so bili virusi prej bistveno bolj zapleteni, vendar so se številne funkcije sčasoma izgubile. Pogoj, ki je na voljo za proučevanje sodobnega človeka, raznolikost podatkov o genetskem skladu - le odmeve različnih stopenj, stopenj degradacije, značilne za določeno vrsto. Še vedno ni znano, kako pravilna je ta teorija, vendar je nemogoče zanikati obstoj tesne povezave med bakterijami in virusi.

Bakterije: tako različne

Tudi če sodobnega človeka razume, da ga bakterije obdajajo povsod in povsod, vendar je še vedno težko razumeti, kako močno so procesi sveta, ki nas obdaja, odvisni od mikroskopskih oblik življenja. Šele pred kratkim so znanstveniki ugotovili, da žive bakterije polnijo celo oblake, kjer se dvigajo iz pare. Sposobnosti, ki jih dajejo takšni organizmi, so presenetljive in navdihujoče. Nekateri izzovejo pretvorbo vode v led, kar povzroča padavine. Ko peleta začne padati, se spet topi, potok vode - ali sneg - pade na tla, odvisno od podnebja in sezone. Ne tako dolgo nazaj so znanstveniki predlagali, da lahko z bakterijami dosežemo povečanje padavin.

Opisane sposobnosti so bile do sedaj najdene v študiji vrste, ki je dobila znanstveno ime Pseudomonas Syringae. Znanstveniki so pred tem domnevali, da so oblaki, ki so bili jasni človeškemu očesu, napolnjeni z življenjem, sodobna orodja, tehnologije in orodja pa so omogočila dokazati to stališče. Po grobih ocenah je kubični meter oblaka napolnjen z mikrobi v koncentraciji 300-30.000 izvodov. Med drugim je tu prisotna tudi omenjena oblika Pseudomonas Syringae, ki povzroča nastanek ledu iz vode pri precej visoki temperaturi. Najprej so jo odkrili pred več desetletji, raziskovali rastline in gojili v umetnem okolju - izkazalo se je, da je zelo preprosto. Trenutno Pseudomonas Syringae aktivno dela v korist človeštva na smučiščih.

Kako se to dogaja?

Obstoj Pseudomonas Syringae je povezan s proizvodnjo proteinov, ki pokrivajo površino mikroskopskega organizma z mrežo. Ko se molekula vode približa, se začne kemična reakcija, mreža se izravnava, pojavi se mreža, kar povzroča nastanek ledu. Jedro privlači vodo, povečuje velikost in maso. Če se je vse to zgodilo v oblaku, potem povečanje teže vodi k nezmožnosti nadaljnjega naraščanja in peleta pade. Oblika padavin je določena s temperaturo zraka v bližini površine zemlje.

Domnevno se lahko Pseudomonas Syringae zateče k suši, za katero morate v oblak uvesti kolonijo bakterij. Trenutno znanstveniki ne vedo natančno, kaj lahko koncentracija mikroorganizmov povzroči dež, zato se izvajajo poskusi in odvzamejo vzorci. Hkrati je treba ugotoviti, zakaj se Pseudomonas Syringae giblje v oblaku, če mikroorganizem običajno živi na rastlini.