Конспект урока: Строение и жизнедеятельность бактерий

Строение бактерий

Слово «бактерия» происходит от греческого слова «бактериа» — палочка. Это микроскопические организмы, которые можно увить только под микроскопом с увеличением в 1 000 раз.

Рис. 1. Формы бактериальных клеток

Бактерии — одноклеточные организмы. Они могут иметь форму шара, спирали или палочки (рис. 1). Снаружи бактериальная клетка покрыта плотной оболочкой, которая придаёт телу форму и надёжно её защищает. Часто на поверхности клетки имеется слизь, позволяющая бактериям прикрепляться к поверхностям и друг к другу.

 

Единственная хромосома расположена непосредственно в цитоплазме, то есть ядра в бактериальной клетке нет.

Палочковидные и спиралевидные бактерии имеют жгутик, при помощи которого они могут передвигаться во влажной среде. Некоторые виды бактерий могут образовывать группы в виде цепочек или гроздьев.

Распространение бактерий

На Земле бактерии распространены повсеместно. Они встречаются в воде, в воздухе, почве, других организмах. Наибольшее количество бактерий обнаруживается в плодородной почве, где чайная ложка земли может содержать от 100 млн и до 1 млрд бактерий. На дне океанов вокруг «чёрных курильщиков», в термальных источниках, где температура воды более +100 °С, во льдах Антарктиды, в вечной мерзлоте, в ядовитых жидкостях бактерии способны выжить. Некоторые не используют кислород для дыхания, поэтому могут жить там, где его крайне мало. 

Жизнедеятельность бактерий

Бактерии «всеядные», они могут питаться бытовыми отходами, гниющими листьями и останками животных, ядовитыми веществами. Питание бактерий осуществляется путём всасывания готовых органических веществ через клеточную стенку. Бактерии могут поселяться в других организмах и получать от них питательные вещества. При этом они могут вызывать опасные заболевания. Среди бактерий встречаются и хищные, которые образуют группы и ловят других бактерий или одноклеточных животных.

Встречаются в природе и такие бактерии, которые создают органические вещества самостоятельно, а не потребляют готовые, как остальные. Некоторые способны к фотосинтезу. Например, автотрофные бактерии (синезелёные водоросли или цианобактерии). Другие образуют органические вещества за счёт окисления неорганических соединений (железа, серы, азота).

Бактерии могут жить в согласии с другими организмами, образуя симбиоз — взаимовыгодный союз, где каждый участник получает выгоду от такого сожительства. Например, кишечная палочка, обитающая в толстом кишечнике человека, помогает расщеплять клетчатку, синтезирует некоторые витамины. Взамен она получает среду обитания и готовые органические вещества, необходимые ей для жизни.

Большинство бактерий осуществляет дыхание в бескислородной среде — анаэробы, остальные для дыхания используют кислород — аэробы. 

Размножение бактерий происходит делением материнской клетки на две части. Скорость деления у них очень высокая. Кишечная палочка в среднем делится каждые 20 минут. Если бы бактерии в естественных условиях могли размножаться с такой скоростью, то через сутки общая масса потомства одной бактерии составила бы 1 800 000 кг. 

В природе не происходит такого быстрого размножения бактерий, потому что факторы окружающей среды ограничивают их деление. Прежде всего это солнечный свет, который является губительным для бактерий, а также и недостаток пищи.

Образование спор

Рис. 2. Спорообразование у бактерий

Бактериям приходится часто оказываться в неблагоприятных условиях среды. Чтобы пережить низкие температуры и засуху, бактерии образуют споры (с греч. — семя) (рис. 2). Перед образованием споры клетка теряет воду, уменьшается в размере, обменные процессы в ней прекращаются. Внутри клетки формируется плотная оболочка, окружающая и защищающая генетический аппарат. На образование споры уходит от 5 до 13 часов. В таком состоянии при нормальных условиях бактерии могут находиться до 1 000 лет! Губительным для большинства бактерий является кипячение в течение 11 минут, при этом гибнет до 90 % бактерий.

Если спора попадет в благоприятные условия, она быстро прорастает и из неё развивается полноценная бактериальная клетка, которая начитает вести активный образ жизни.