Строение и жизнедеятельность бактерий

План урока

Строение бактерий
Распространение бактерий
Жизнедеятельность бактерий

Цели урока

знать особенности строения бактерий, процессы их жизнедеятельности: особенности питания, дыхания, размножения, распространения, понятия: бактерия, спора
уметь описывать строение бактериальной клетки, характеризовать питание, дыхание, размножение, распространение бактерий, объяснять причины образования спор

Вступление

Бактерии — самая древняя группа организмов, которая процветает на Земле по сей день. Появившись около 3,5 млрд лет назад, они приспосабливались к самым разнообразным условиям на планете. В чём же секрет их выносливости?

Разминка

При помощи каких инструментов можно рассмотреть бактерии?
О каких бактериях вы слышали?

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.

Пример 1

Сколько бактерий образуется при такой скорости размножения через 2 часа?

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.

Контрольные вопросы

Чем бактериальная клетка отличается от всех остальных?
Как бактерии переносят неблагоприятные условия?
Как могут питаться бактерии?

Ответы

Пример 1

Выводы

Бактерии — микроскопические организмы, имеющие разнообразные формы. Клетка бактерии не имеет ядра, размножается делением пополам. При наступлении неблагоприятных условий бактерии образуют споры.

Наши приложения

Библиотека Онлайн-школы

ОНЛАЙН-ШКОЛА Наука в AR

ОНЛАЙН-ШКОЛА
Наука в AR