Prospěšné a škodlivé bakterie. Jaké bakterie jsou pro člověka nejnebezpečnější? Škodlivé a prospěšné bakterie
BAKTERIE
velká skupina jednobuněčných mikroorganismů vyznačujících se absencí buněčného jádra obklopeného membránou. Genetický materiál bakterie (deoxyribonukleová kyselina, neboli DNA) přitom zaujímá v buňce zcela specifické místo – zónu zvanou nukleoid. Organismy s takovou buněčnou strukturou se nazývají prokaryota („prenukleární“), na rozdíl od všech ostatních - eukaryota („skutečné jádro“), jejichž DNA se nachází v jádře obklopeném skořápkou. Bakterie, dříve považované za mikroskopické rostliny, jsou nyní zařazeny do nezávislé říše Monera – jedné z pěti v současném klasifikačním systému, spolu s rostlinami, zvířaty, houbami a protistami.
Fosilní důkazy. Bakterie jsou pravděpodobně nejstarší známou skupinou organismů. Vrstvené kamenné stavby - stromatolity - datované v některých případech do počátku archeozoika (archea), tzn. vznikl před 3,5 miliardami let, - výsledek vitální činnosti bakterií, obvykle fotosyntetizujících, tkz. modrozelené řasy. Podobné struktury (bakteriální filmy napuštěné uhličitany) se tvoří dodnes, hlavně u pobřeží Austrálie, Baham, v Kalifornském a Perském zálivu, ale jsou poměrně vzácné a nedosahují velké velikosti, protože se jimi živí býložravé organismy, jako jsou plži. Stromatolity dnes rostou hlavně tam, kde se tito živočichové nevyskytují kvůli vysoké slanosti vody nebo z jiných důvodů, ale než se během evoluce objevily býložravé formy, mohly dosáhnout obrovských velikostí, což představuje základní prvek oceánské mělké vody, srovnatelné s moderními. korálové útesy. V některých starověkých horninách byly nalezeny drobné zuhelnatělé kuličky, o nichž se také věří, že jsou pozůstatky bakterií. První jaderné, tzn. eukaryotické buňky se vyvinuly z bakterií přibližně před 1,4 miliardami let.
Ekologie. Bakterie jsou hojně zastoupeny v půdě, na dně jezer a oceánů – všude tam, kde se hromadí organická hmota. Žijí v chladu, kdy je teploměr těsně nad nulou, a v horkých kyselých pramenech s teplotami nad 90 °C. Některé bakterie snášejí velmi vysokou slanost; zejména jsou to jediné organismy nalezené v Mrtvém moři. V atmosféře jsou přítomny v kapičkách vody a jejich množství tam obvykle koreluje s prašností vzduchu. Ano, ve městech dešťová voda obsahuje mnohem více bakterií než v venkovských oblastí. V chladném vzduchu vysokých hor a polárních oblastí je jich málo, nicméně se vyskytují i ve spodní vrstvě stratosféry v nadmořské výšce 8 km. Trávicí trakt zvířat je hustě osídlen bakteriemi (většinou neškodnými). Pokusy ukázaly, že pro život většiny druhů nejsou nezbytné, i když některé vitamíny dokážou syntetizovat. U přežvýkavců (krávy, antilopy, ovce) a mnoha termitů se však podílejí na trávení rostlinné potravy. Kromě toho se imunitní systém zvířete chovaného ve sterilních podmínkách nevyvíjí normálně kvůli nedostatku bakteriální stimulace. Normální bakteriální flóra střev je také důležitá pro potlačení škodlivých mikroorganismů, které se tam dostávají.
STRUKTURA A ŽIVOTNÍ AKTIVITA BAKTERIÍ
Bakterie jsou mnohem menší než buňky mnohobuněčných rostlin a živočichů. Jejich tloušťka je obvykle 0,5-2,0 mikronů a jejich délka je 1,0-8,0 mikronů. Některé formy jsou sotva viditelné při rozlišení standardních světelných mikroskopů (přibližně 0,3 µm), ale jsou známy i druhy s délkou více než 10 µm a šířkou, která rovněž přesahuje stanovené limity, a řada velmi tenkých bakterií může delší než 50 µm. Na plochu odpovídající bodu označenému tužkou se vejde čtvrt milionu středně velkých zástupců tohoto království.
Struktura. Na základě morfologických znaků se rozlišují tyto skupiny bakterií: koky (více či méně kulovité), bacily (tyčinky nebo válečky se zaoblenými konci), spirilla (tuhé spirálky) a spirochéty (tenké a pružné chlupovité formy). Někteří autoři mají tendenci spojovat poslední dvě skupiny do jedné – spirilla. Prokaryota se od eukaryot liší především nepřítomností vytvořeného jádra a typickou přítomností pouze jednoho chromozomu – velmi dlouhé kruhové molekuly DNA připojené v jednom bodě k buněčné membráně. Prokaryota také nemají membránou uzavřené intracelulární organely zvané mitochondrie a chloroplasty. U eukaryot produkují mitochondrie energii během dýchání a fotosyntéza probíhá v chloroplastech (viz také BUŇKA). U prokaryot přebírá celá buňka (a především buněčná membrána) funkci mitochondrie a u fotosyntetických forem i funkci chloroplastu. Stejně jako eukaryota jsou uvnitř bakterií malé nukleoproteinové struktury - ribozomy, nezbytné pro syntézu bílkovin, ale nejsou spojeny s žádnými membránami. Až na několik výjimek nejsou bakterie schopny syntetizovat steroly, důležité složky eukaryotických buněčných membrán. Mimo buněčnou membránu je většina bakterií pokryta buněčnou stěnou, trochu připomínající celulózovou stěnu rostlinných buněk, ale skládající se z jiných polymerů (zahrnují nejen sacharidy, ale také aminokyseliny a látky specifické pro bakterie). Tato membrána zabraňuje prasknutí bakteriální buňky, když se do ní voda dostane osmózou. Na vrcholu buněčné stěny je často ochranná slizniční kapsle. Mnoho bakterií je vybaveno bičíky, se kterými aktivně plavou. Bakteriální bičíky jsou strukturovány jednodušeji a poněkud odlišně než podobné struktury eukaryot.
"TYPICKÁ" BAKTERIÁLNÍ BUŇKA a jeho základní struktury.
Smyslové funkce a chování. Mnoho bakterií má chemické receptory, které detekují změny kyselosti prostředí a koncentrace různých látek, jako jsou cukry, aminokyseliny, kyslík a oxid uhličitý. Každá látka má svůj vlastní typ takových „chuťových“ receptorů a ztráta jednoho z nich v důsledku mutace vede k částečné „chuťové slepotě“. Mnoho pohyblivých bakterií reaguje také na teplotní výkyvy a fotosyntetické druhy reagují na změny intenzity světla. Některé bakterie vnímají směr elektrické vedení magnetické pole, včetně magnetického pole Země, pomocí částic magnetitu (magnetická železná ruda - Fe3O4) přítomných v jejich buňkách. Ve vodě bakterie využívají tuto schopnost plavat podél siločar při hledání příznivého prostředí. Podmíněné reflexy u bakterií nejsou známy, ale mají určitý druh primitivní paměti. Při plavání porovnávají vnímanou intenzitu podnětu s jeho předchozí hodnotou, tzn. určit, zda se zvětšil nebo zmenšil, a na základě toho zachovat směr pohybu nebo jej změnit.
Reprodukce a genetika. Bakterie se rozmnožují nepohlavně: DNA v jejich buňce se replikuje (zdvojuje), buňka se rozdělí na dvě a každá dceřiná buňka obdrží jednu kopii rodičovské DNA. Bakteriální DNA lze také přenášet mezi nedělícími se buňkami. Zároveň nedochází k jejich fúzi (jako u eukaryot), počet jedinců se nezvyšuje a do jiné buňky se obvykle přenese jen malá část genomu (kompletní sada genů), na rozdíl od tzv. „skutečný“ sexuální proces, ve kterém potomek přijímá plný set geny od každého rodiče. Tento přenos DNA může probíhat třemi způsoby. Bakterie při přeměně absorbuje z prostředí „nahou“ DNA, která se tam dostala při ničení jiných bakterií nebo byla experimentátorem záměrně „podsunuta“. Proces se nazývá transformace, protože v raných fázích jeho studia byla hlavní pozornost věnována přeměně (přeměně) neškodných organismů na virulentní tímto způsobem. Fragmenty DNA mohou z bakterií na bakterie přenášet i speciální viry – bakteriofágy. Tomu se říká transdukce. Známý je i proces připomínající oplodnění a nazývaný konjugace: bakterie jsou navzájem spojeny dočasnými tubulárními výběžky (kopulačními fimbriemi), kterými prochází DNA z „mužské“ buňky do „ženské“. Někdy bakterie obsahují velmi malé přídavné chromozomy – plazmidy, které se také mohou přenášet z jedince na jedince. Pokud plazmidy obsahují geny, které způsobují rezistenci vůči antibiotikům, hovoří o infekční rezistenci. Z lékařského hlediska je důležitý, protože se může šířit mezi různými druhy a dokonce i rody bakterií, v důsledku čehož se celá bakteriální flóra řekněme střev stává odolnou vůči působení některých léků.
METABOLISMUS
Částečně kvůli malé velikosti bakterií je jejich rychlost metabolismu mnohem vyšší než u eukaryot. Nanejvýš příznivé podmínky některé bakterie mohou zdvojnásobit svou celkovou hmotnost a počet přibližně každých 20 minut. To je vysvětleno skutečností, že řada jejich nejdůležitějších enzymových systémů funguje velmi vysokou rychlostí. Králík tedy potřebuje k syntéze molekuly proteinu několik minut, zatímco bakteriím to trvá několik sekund. V přirozeném prostředí, například v půdě, je však většina bakterií „na hladovění“, takže pokud se jejich buňky dělí, není to každých 20 minut, ale jednou za pár dní.
Výživa. Bakterie jsou autotrofní a heterotrofní. Autotrofní („samoživící“) nepotřebují látky produkované jinými organismy. Používají oxid uhličitý (CO2) jako hlavní nebo jediný zdroj uhlíku. Včetně CO2 a dalších anorganických látek, zejména amoniaku (NH3), dusičnanů (NO-3) a různá spojení síru do složitých chemických reakcí, syntetizují všechny biochemické produkty, které potřebují. Heterotrofové („živící se druhými“) využívají organické látky (obsahující uhlík) syntetizované jinými organismy, zejména cukry, jako hlavní zdroj uhlíku (některé druhy potřebují také CO2). Když jsou tyto sloučeniny oxidovány, dodávají energii a molekuly nezbytné pro růst a fungování buněk. V tomto smyslu jsou heterotrofní bakterie, které zahrnují převážnou většinu prokaryot, podobné lidem.
Hlavní zdroje energie. Pokud se pro tvorbu (syntézu) buněčných složek využívá především světelná energie (fotony), pak se tento proces nazývá fotosyntéza a druhy, které jsou jí schopné, se nazývají fototrofy. Fototrofní bakterie se dělí na fotoheterotrofy a fotoautotrofy podle toho, které sloučeniny – organické nebo anorganické – slouží jako jejich hlavní zdroj uhlíku. Fotoautotrofní sinice (modrozelené řasy), podobně jako zelené rostliny, rozkládají molekuly vody (H2O) pomocí světelné energie. Tím se uvolňuje volný kyslík (1/2O2) a vzniká vodík (2H+), o kterém lze říci, že přeměňuje oxid uhličitý (CO2) na sacharidy. Zelené a fialové sirné bakterie využívají světelnou energii k rozkladu jiných anorganických molekul, jako je sirovodík (H2S), spíše než vodu. Výsledkem je také produkce vodíku, který redukuje oxid uhličitý, ale neuvolňuje se žádný kyslík. Tento typ fotosyntézy se nazývá anoxygenní. Fotoheterotrofní bakterie, jako jsou fialové nesirné bakterie, využívají světelnou energii k výrobě vodíku z organických látek, zejména isopropanolu, ale jejich zdrojem může být i plyn H2. Pokud je hlavním zdrojem energie v buňce oxidace chemické substance, bakterie se nazývají chemoheterotrofy nebo chemoautotrofy podle toho, zda molekuly slouží jako hlavní zdroj uhlíku – organického nebo anorganického. V prvním případě organická hmota poskytuje energii i uhlík. Chemoautotrofy získávají energii z oxidace anorganických látek, jako je vodík (na vodu: 2H4 + O2 v 2H2O), železo (Fe2+ v Fe3+) nebo síra (2S + 3O2 + 2H2O v 2SO42- + 4H+) a uhlík z CO2. Tyto organismy se také nazývají chemolithotrofy, čímž se zdůrazňuje, že se „živí“ kameny.
Dech. Buněčné dýchání je proces uvolňování chemické energie uložené v molekulách „potravy“ pro její další využití v životně důležitých reakcích. Dýchání může být aerobní a anaerobní. V prvním případě vyžaduje kyslík. Je potřeba pro práci tzv. systém přenosu elektronů: elektrony se pohybují z jedné molekuly do druhé (uvolňuje se energie) a nakonec spojují kyslík spolu s vodíkovými ionty - vzniká voda. Anaerobní organismy kyslík nepotřebují a pro některé druhy této skupiny je dokonce jedovatý. Elektrony uvolněné během dýchání se vážou na jiné anorganické akceptory, jako je dusičnan, síran nebo uhličitan, nebo (v jedné formě takového dýchání - fermentace) na specifickou organickou molekulu, zejména glukózu. Viz také METABOLISMUS.
KLASIFIKACE
Ve většině organismů je druh považován za reprodukčně izolovanou skupinu jedinců. V v širokém slova smyslu to znamená, že zástupci daného druhu mohou produkovat plodné potomstvo pářením pouze se svým vlastním druhem, nikoli však s jedinci jiných druhů. Geny určitého druhu tedy zpravidla nepřesahují jeho hranice. U bakterií však může docházet k výměně genů mezi jedinci nejen různých druhů, ale i různých rodů, takže zda je zde legitimní uplatňovat obvyklé koncepty evolučního původu a příbuznosti, není zcela jasné. Kvůli této a dalším potížím dosud neexistuje obecně uznávaná klasifikace bakterií. Níže je uvedena jedna z široce používaných variant.
KRÁLOVSTVÍ MONERA
Phylum Gracilicutes (tenkostěnné gramnegativní bakterie)
Třída Scotobacteria (nefotosyntetické formy, jako jsou myxobakterie) Třída Anoxyfotobakterie (fotosyntetické formy neprodukující kyslík, jako jsou purpurové sirné bakterie) Třída Oxyphotobacteria (fotosyntetické formy produkující kyslík, jako jsou sinice)
Phylum Firmicutes (silnostěnné grampozitivní bakterie)
Třída Firmibacteria (tvrdobuněčné formy, jako jsou klostridie)
Třída Thallobacteria (rozvětvené formy, např. aktinomycety)
Phylum Tenericutes (gramnegativní bakterie bez buněčné stěny)
Třída Mollicutes (měkkobuněčné formy, jako jsou mykoplazmata)
Phylum Mendosicutes (bakterie s defektními buněčnými stěnami)
Třída Archaebacteria (starověké formy, např. metanotvorné)
domény. Nedávné biochemické studie ukázaly, že všechna prokaryota jsou jasně rozdělena do dvou kategorií: malá skupina archaebakterií (Archaebacteria - "starověké bakterie") a všechny ostatní, nazývané eubakterie (Eubacteria - "pravé bakterie"). Předpokládá se, že archaebakterie jsou ve srovnání s eubakteriemi primitivnější a blíže společnému předkovi prokaryot a eukaryot. Od ostatních bakterií se liší v několika významných rysech, včetně složení molekul ribozomální RNA (rRNA), které se podílejí na syntéze proteinů, chemické struktury lipidů (látky podobné tuku) a přítomnosti některých dalších látek v buněčné stěně místo protein-sacharidový polymer murein. Ve výše uvedeném klasifikačním systému jsou archebakterie považovány pouze za jeden z typů stejné říše, která spojuje všechny eubakterie. Podle některých biologů jsou však rozdíly mezi archaebakteriemi a eubakteriemi tak hluboké, že je správnější považovat archebakterie v rámci Monera za zvláštní podříši. V Nedávno objevil se ještě radikálnější návrh. Molekulární analýza odhalila tak významné rozdíly ve struktuře genů mezi těmito dvěma skupinami prokaryot, že někteří považují jejich přítomnost ve stejné říši organismů za nelogickou. V tomto ohledu se navrhuje vytvořit taxonomickou kategorii (taxon) ještě vyšší úrovně, nazvat ji doménou, a rozdělit vše živé do tří domén - Eucarya (eukaryota), Archaea (archaebakterie) a Bakterie (současné eubakterie). .
EKOLOGIE
Dvě nejdůležitější ekologické funkce bakterií jsou fixace dusíku a mineralizace organických zbytků.
Fixace dusíku. Vazba molekulárního dusíku (N2) na amoniak (NH3) se nazývá fixace dusíku a oxidace dusíku na dusitan (NO-2) a dusičnan (NO-3) se nazývá nitrifikace. Toto jsou životně důležité procesy pro biosféru, protože rostliny potřebují dusík, ale mohou absorbovat pouze jeho vázané formy. V současnosti přibližně 90 % (cca 90 milionů tun) ročního množství takto „fixovaného“ dusíku poskytují bakterie. Zbytek produkují chemické závody nebo vzniká při úderech blesku. Dusík ve vzduchu, který je cca. 80 % atmosféry je vázáno především gramnegativními rody Rhizobium a sinicemi. Druhy Rhizobium vstupují do symbiózy s přibližně 14 000 druhy nahosemenných rostlin (čeleď Leguminosae), mezi které patří např. jetel, vojtěška, sója či hrách. Tyto bakterie žijí v tzv. uzliny - otoky vytvořené na kořenech v jejich přítomnosti. Bakterie získávají organické látky (výživu) z rostliny a na oplátku dodávají hostiteli fixovaný dusík. V průběhu roku se takto fixuje až 225 kg dusíku na hektar. Neluskovité rostliny, jako je olše, také vstupují do symbiózy s jinými bakteriemi fixujícími dusík. Sinice fotosyntetizují jako zelené rostliny a uvolňují kyslík. Mnohé z nich jsou také schopny vázat atmosférický dusík, který pak spotřebovávají rostliny a nakonec i zvířata. Tato prokaryota slouží jako důležitý zdroj fixovaného dusíku v půdě obecně a rýžových polích na východě zvláště, stejně jako jeho hlavní dodavatel pro oceánské ekosystémy.
Mineralizace. Tak se nazývá rozklad organických zbytků na oxid uhličitý (CO2), vodu (H2O) a minerální soli. Z chemického hlediska je tento proces ekvivalentní spalování, vyžaduje tedy velké množství kyslíku. Vrchní vrstva půdy obsahuje od 100 000 do 1 miliardy bakterií na 1 g, tzn. přibližně 2 tuny na hektar. Obvykle jsou všechny organické zbytky, jakmile jsou v zemi, rychle oxidovány bakteriemi a houbami. Odolnější vůči rozkladu je nahnědlá organická látka zvaná huminová kyselina, která vzniká především z ligninu obsaženého ve dřevě. Hromadí se v půdě a zlepšuje její vlastnosti.
BAKTERIE A PRŮMYSL
Vzhledem k rozmanitosti chemických reakcí, které bakterie katalyzují, není divu, že byly široce používány ve výrobě, v některých případech již od starověku. Prokaryota sdílejí slávu takových mikroskopických lidských pomocníků s houbami, především kvasinkami, které zajišťují většinu procesů alkoholového kvašení, například při výrobě vína a piva. Nyní, když bylo možné zavést užitečné geny do bakterií a přimět je, aby syntetizovaly cenné látky, jako je inzulín, dostalo průmyslové využití těchto živých laboratoří nový silný podnět. Viz také GENETICKÉ INŽENÝRSTVÍ.
Potravinářský průmysl. V současné době jsou bakterie využívány tímto průmyslem především k výrobě sýrů, dalších kysaných mléčných výrobků a octa. Hlavními chemickými reakcemi je zde tvorba kyselin. Při výrobě octa tedy oxidují bakterie rodu Acetobacter ethanol obsažené v cideru nebo jiných tekutinách, až octová kyselina. Podobné procesy nastávají, když je zelí kysané zelí: anaerobní bakterie fermentují cukry obsažené v listech této rostliny na kyselinu mléčnou, stejně jako na kyselinu octovou a různé alkoholy.
Vyluhování rudy. Bakterie se používají k loužení nekvalitních rud, tzn. přeměnou na roztok solí cenných kovů, především mědi (Cu) a uranu (U). Příkladem je zpracování chalkopyritu nebo pyritu měďnatého (CuFeS2). Hromady této rudy jsou periodicky zalévány vodou, která obsahuje chemolitotrofní bakterie rodu Thiobacillus. Během své životní činnosti oxidují síru (S) za vzniku rozpustných síranů mědi a železa: CuFeS2 + 4O2 v CuSO4 + FeSO4. Takové technologie značně zjednodušují získávání cenných kovů z rud; v zásadě jsou ekvivalentní procesům, ke kterým dochází v přírodě při zvětrávání hornin.
Recyklace. Bakterie také slouží k přeměně odpadních materiálů, jako jsou odpadní vody, na méně nebezpečné nebo dokonce užitečné produkty. Odpadní voda je jedním z nejpalčivějších problémů moderního lidstva. Jejich úplná mineralizace vyžaduje obrovské množství kyslíku a v běžných nádržích, kam je zvykem tento odpad ukládat, již není dostatek kyslíku k jeho „neutralizaci“. Řešení spočívá v dodatečném provzdušňování odpadní vody ve speciálních bazénech (aeračních nádržích): díky tomu mají mineralizující bakterie dostatek kyslíku k úplnému rozkladu organické hmoty a v nejpříznivějších případech se stává jedním z konečných produktů procesu. pití vody. Nerozpustný sediment, který zůstane po cestě, může být podroben anaerobní fermentaci. Aby takové úpravny vody zabíraly co nejméně místa a peněz, je nutná dobrá znalost bakteriologie.
Jiné použití. Mezi další důležité oblasti průmyslové aplikace bakterií patří např. lněný lalůček, tzn. oddělení jeho zvlákňovacích vláken od jiných částí rostliny a také produkce antibiotik, zejména streptomycinu (bakterie rodu Streptomyces).
BOJ PROTI BAKTERIÍM V PRŮMYSLU
Bakterie nejsou jen prospěšné; Boj proti jejich masovému rozmnožování, například v potravinářských výrobcích nebo ve vodních systémech celulózek a papíren, se stal celou oblastí činnosti. Potraviny se kazí vlivem bakterií, plísní a vlastních enzymů, které způsobují autolýzu („samotrávení“), pokud nejsou inaktivovány teplem nebo jiným způsobem. Protože bakterie jsou hlavní příčinou kažení, vývoj účinných systémů skladování potravin vyžaduje znalost limitů tolerance těchto mikroorganismů. Jednou z nejrozšířenějších technologií je pasterizace mléka, která zabíjí bakterie způsobující například tuberkulózu a brucelózu. Mléko se udržuje při 61-63°C po dobu 30 minut nebo při 72-73°C pouze 15 sekund. To nezhoršuje chuť produktu, ale inaktivuje patogenní bakterie. Víno, pivo a ovocné šťávy lze také pasterizovat. Výhody skladování potravin v chladu jsou známy již dlouho. Nízké teploty bakterie nezabíjejí, ale brání jim v růstu a množení. Pravda, při zmrazení např. na -25°C se počet bakterií po pár měsících sníží, ale velké množství těchto mikroorganismů stále přežívá. Při teplotách těsně pod nulou se bakterie dále množí, ale velmi pomalu. Jejich životaschopné kultury mohou být po lyofilizaci (lyofilizaci) skladovány téměř neomezeně v médiu obsahujícím protein, jako je krevní sérum. Další známé způsoby skladování potravin zahrnují sušení (sušení a uzení), aditivum velké množství sůl nebo cukr, což je fyziologicky ekvivalentní dehydrataci, a moření, tzn. umístění do koncentrovaného kyselého roztoku. Když kyselost prostředí odpovídá pH 4 a nižšímu, vitální aktivita bakterií je obvykle značně inhibována nebo zastavena.
BAKTERIE A NEMOCI
STUDIUM BAKTERIÍ
Mnoho bakterií se snadno pěstuje v tzv. kultivační médium, které může obsahovat masový bujón, částečně štěpený protein, soli, dextrózu, plnou krev, její sérum a další složky. Koncentrace bakterií v takových podmínkách obvykle dosahuje asi miliardy na centimetr krychlový, což způsobuje zakalení prostředí. Pro studium bakterií je nutné mít možnost získat jejich čisté kultury, neboli klony, které jsou potomky jediné buňky. To je nutné například pro zjištění, jakým typem bakterie byl pacient infikován a jakým antibiotikem tenhle typ citlivý. Mikrobiologické vzorky, jako jsou výtěry z krku nebo ran, vzorky krve, vzorky vody nebo jiných materiálů, jsou vysoce zředěny a aplikovány na povrch polotuhého média: na něm se z jednotlivých buněk vyvíjejí kulaté kolonie. Tužidlo pro kultivační médium je obvykle agar, polysacharid získaný z určitých mořských řas a nestravitelný téměř žádným typem bakterií. Agarové médium se používá ve formě „hejn“, tzn. šikmé plochy vytvořené ve zkumavkách stojících pod velkým úhlem při tuhnutí roztaveného kultivačního média nebo ve formě tenkých vrstev ve skleněných Petriho miskách - plochých kulatých nádobách, uzavřených víčkem stejného tvaru, ale o něco většího průměru. Obvykle se během jednoho dne stihne bakteriální buňka rozmnožit natolik, že vytvoří kolonii snadno viditelnou pouhým okem. Lze ji přenést do jiného prostředí k dalšímu studiu. Všechna kultivační média musí být před započetím růstu bakterií sterilní a do budoucna by měla být přijata opatření, která zabrání usazování nežádoucích mikroorganismů na nich. Chcete-li zkoumat bakterie pěstované tímto způsobem, zahřejte tenkou drátěnou smyčku v plameni, dotkněte se jí nejprve kolonie nebo nátěru a poté kapky vody nanesené na podložní sklíčko. Po rovnoměrném rozložení odebraného materiálu v této vodě se sklo vysuší a dvakrát až třikrát rychle přejede přes plamen hořáku (strana s bakteriemi by měla směřovat nahoru): v důsledku toho jsou mikroorganismy, aniž by byly poškozeny, pevně připevněné k podkladu. Na povrch přípravku se nakape barvivo, poté se sklenice omyje vodou a znovu vysuší. Nyní můžete vzorek zkoumat pod mikroskopem. Čisté kultury bakterií se identifikují především podle jejich biochemických vlastností, tzn. určit, zda tvoří plyn nebo kyseliny z určitých cukrů, zda jsou schopny trávit bílkoviny (zkapalnit želatinu), zda potřebují k růstu kyslík atd. Kontrolují také, zda nejsou obarveny konkrétními barvivy. Citlivost na určité léky například antibiotika, lze stanovit umístěním malých kotoučků filtračního papíru namočeného v těchto látkách na povrch zamořený bakteriemi. Jestli nějaký chemická sloučenina zabíjí bakterie, kolem odpovídajícího disku se vytvoří zóna bez nich.
Collierova encyklopedie. - Otevřená společnost. 2000 .
Bakterie- jeden z nejstarších organismů na Zemi. I přes jednoduchost své stavby žijí ve všech možných biotopech. Většina z nich se nachází v půdě (až několik miliard bakteriálních buněk na 1 gram půdy). Ve vzduchu, vodě, potravinách, uvnitř i na tělech živých organismů je mnoho bakterií. Bakterie byly nalezeny v místech, kde jiné organismy žít nemohou (na ledovcích, v sopkách).
Bakterie je typicky jedna buňka (ačkoli existují koloniální formy). Navíc je tato buňka velmi malá (od zlomků mikronu po několik desítek mikronů). Ale hlavní rys Bakteriální buňka je nepřítomnost buněčného jádra. Jinými slovy, bakterie patří prokaryota.
Bakterie jsou buď mobilní, nebo nepohyblivé. U nepohyblivých forem se pohyb provádí pomocí bičíků. Může jich být několik, nebo jen jeden.
Buňky různých typů bakterií se mohou velmi lišit tvarem. Existují kulovité bakterie ( koky), tyčovitý ( bacily), podobně jako čárka ( vibrace), zvlněné ( spirochety, spirilla) atd.
Struktura bakteriální buňky
Mnoho bakteriálních buněk má slizniční kapsle. Plní ochrannou funkci. Zejména chrání buňku před vysycháním.
Stejně jako rostlinné buňky mají bakteriální buňky buněčná stěna. Na rozdíl od rostlin však její struktura a chemické složení poněkud jiné. Buněčná stěna je tvořena vrstvami komplexních sacharidů. Jeho struktura je taková, že umožňuje pronikání různých látek do buňky.
Pod buněčnou stěnou je cytoplazmatická membránanA.
Bakterie jsou klasifikovány jako prokaryota, protože jejich buňky nemají vytvořené jádro. Nemají chromozomy charakteristické pro eukaryotické buňky. Chromozom obsahuje nejen DNA, ale také protein. U bakterií se jejich chromozom skládá pouze z DNA a je to kruhová molekula. Tento genetický aparát bakterií se nazývá nukleoid. Nukleoid se nachází přímo v cytoplazmě, obvykle ve středu buňky.
Bakterie nemají pravé mitochondrie a řadu dalších buněčných organel (Golgiho komplex, endoplazmatické retikulum). Jejich funkce jsou vykonávány invaginacemi buněčné cytoplazmatické membrány. Takovým invaginacím se říká mesozomy.
V cytoplazmě je ribozomy, stejně jako různé organické zařazení: bílkoviny, sacharidy (glykogen), tuky. Bakteriální buňky mohou také obsahovat různé pigmenty. V závislosti na přítomnosti nebo nepřítomnosti určitých pigmentů mohou být bakterie bezbarvé, zelené nebo fialové.
Výživa bakterií
Bakterie vznikly na úsvitu života na Zemi. Byli to oni, kdo „objevil“ různé cesty výživa. Teprve později, s komplikací organismů, jasně vznikla dvě velká říše: Rostliny a Živočichové. Liší se od sebe především způsobem krmení. Rostliny jsou autotrofní a zvířata jsou heterotrofní. Bakterie mají oba typy výživy.
Výživa je způsob, jakým buňka nebo tělo získává potřebné organické látky. Mohou být získány zvenčí nebo syntetizovány nezávisle na anorganických látkách.
Autotrofní bakterie
Autotrofní bakterie syntetizují organické látky z anorganických. Proces syntézy vyžaduje energii. Podle toho, odkud autotrofní bakterie tuto energii přijímají, se dělí na fotosyntetické a chemosyntetické.
Fotosyntetické bakterie využívat energii Slunce a zachycovat jeho záření. V tom jsou podobné rostlinám. Zatímco však rostliny uvolňují kyslík během fotosyntézy, většina fotosyntetických bakterií jej neuvolňuje. To znamená, že bakteriální fotosyntéza je anaerobní. Také zelený pigment bakterií se liší od podobného pigmentu rostlin a je tzv bakteriochlorofyl. Bakterie nemají chloroplasty. Ve vodních plochách (sladkých i slaných) žijí převážně fotosyntetické bakterie.
Chemosyntetické bakterie K syntéze organických látek z anorganických se využívá energie různých chemických reakcí. Energie se neuvolňuje při všech reakcích, ale pouze při exotermických. Některé z těchto reakcí probíhají v bakteriálních buňkách. Takže dovnitř nitrifikační bakterie dochází k oxidaci amoniaku na dusitany a dusičnany. Železné bakterie oxidovat železité železo na oxid železo. Vodíkové bakterie oxidují molekuly vodíku.
Heterotrofní bakterie
Heterotrofní bakterie nejsou schopny syntetizovat organické látky z anorganických. Proto jsme nuceni je získávat z okolí.
Nazývají se bakterie, které se živí organickými zbytky jiných organismů (včetně mrtvých těl). saprofytních bakterií. Jinak se jim říká hnijící bakterie. Takových bakterií je mnoho v půdě, kde rozkládají humus na anorganické látky, které jsou následně využívány rostlinami. Bakterie mléčného kvašení se živí cukry a přeměňují je na kyselinu mléčnou. Bakterie kyseliny máselné rozkládají organické kyseliny, sacharidy a alkoholy na kyselinu máselnou.
Bakterie uzlíků žijí v kořenech rostlin a živí se organickou hmotou živé rostliny. Fixují však dusík ze vzduchu a poskytují jej rostlině. To znamená, že v tomto případě existuje symbióza. Jiné heterotrofní symbiontní bakteriežijí v trávicím systému zvířat a pomáhají trávit potravu.
Při procesu dýchání se organické látky ničí a uvolňuje se energie. Tato energie je následně vynakládána na různé životně důležité procesy (například pohyb).
Efektivní způsob získávání energie je kyslíkové dýchání. Některé bakterie však mohou získat energii bez kyslíku. Existují tedy aerobní a anaerobní bakterie.
Aerobní bakterie kyslík je potřeba, proto žijí v místech, kde je dostupný. Kyslík se podílí na oxidační reakci organických látek na oxid uhličitý a vodu. V procesu takového dýchání dostávají bakterie poměrně velké množství energie. Tento způsob dýchání je charakteristický pro velkou většinu organismů.
Anaerobní bakterie K dýchání nepotřebují kyslík, takže mohou žít v prostředí bez kyslíku. Přijímají energii z fermentační reakce. Tato metoda oxidace je neúčinná.
Rozmnožování bakterií
Ve většině případů se bakterie rozmnožují rozdělením svých buněk na dvě. Předtím se kruhová molekula DNA zdvojnásobí. Každá dceřiná buňka přijímá jednu z těchto molekul a je tedy genetickou kopií mateřské buňky (klonu). Je tedy typický pro bakterie nepohlavní rozmnožování.
Za příznivých podmínek (s dostatkem živin a příznivých podmínek prostředí) se bakteriální buňky velmi rychle dělí. Jedna bakterie tedy může produkovat stovky milionů buněk denně.
Bakterie se sice rozmnožují nepohlavně, ale v některých případech vykazují tzv sexuální proces, který proudí ve formě časování. Během konjugace se dvě různé bakteriální buňky přiblíží a vytvoří se spojení mezi jejich cytoplazmami. Části DNA jedné buňky se přenesou do druhé a části DNA druhé buňky se přenesou do první. Během sexuálního procesu si tedy bakterie vyměňují genetické informace. Někdy si bakterie nevyměňují části DNA, ale celé molekuly DNA.
Bakteriální spory
Naprostá většina bakterií tvoří za nepříznivých podmínek spory. Bakteriální spory jsou spíše způsobem přežití v nepříznivých podmínkách a způsobem šíření než způsobem rozmnožování.
Když se vytvoří spor, cytoplazma bakteriální buňky se stáhne a samotná buňka je pokryta hustou silnou ochrannou membránou.
Bakteriální spory zůstávají dlouhodobě životaschopné a jsou schopny přežít i velmi nepříznivé podmínky (extrémně vysoké a nízké teploty, vysychání).
Když se spor ocitne v příznivých podmínkách, nabobtná. Poté se ochranný obal odhodí a objeví se obyčejná bakteriální buňka. Stává se, že dochází k dělení buněk a vzniká několik bakterií. To znamená, že sporulace je kombinována s reprodukcí.
Význam bakterií
Role bakterií v koloběhu látek v přírodě je obrovská. To se týká především hnijících bakterií (saprofytů). Se nazývají řády přírody. Bakterie rozkladem zbytků rostlin a živočichů přeměňují složité organické látky na jednoduché anorganické látky (oxid uhličitý, voda, čpavek, sirovodík).
Bakterie zvyšují úrodnost půdy tím, že ji obohacují dusíkem. Nitrifikační bakterie procházejí reakcemi, při kterých vznikají dusitany z amoniaku a dusičnany z dusitanů. Nodulové bakterie jsou schopny asimilovat atmosférický dusík a syntetizovat sloučeniny dusíku. Žijí v kořenech rostlin a tvoří uzlíky. Díky těmto bakteriím dostávají rostliny sloučeniny dusíku, které potřebují. Luštěniny v podstatě vstupují do symbiózy s nodulovými bakteriemi. Po jejich odumření je půda obohacena dusíkem. To se často používá v zemědělství.
V žaludku přežvýkavců bakterie rozkládají celulózu, což podporuje efektivnější trávení.
Velká pozitivní role bakterií v Potravinářský průmysl. Mnoho druhů bakterií se používá k výrobě produktů kyseliny mléčné, máslo a sýr, nakládání zeleniny, stejně jako ve vinařství.
V chemickém průmyslu se bakterie používají k výrobě alkoholů, acetonu a kyseliny octové.
V lékařství se pomocí bakterií získává řada antibiotik, enzymů, hormonů a vitamínů.
Škodit však mohou i bakterie. Jídlo nejen kazí, ale svými sekrety je činí jedovatými.
Mikroorganismy jsou skupinou velmi malých živočichů a rostlin, které lze rozlišit pouze pomocí mikroskopu. Mohou být pro člověka škodlivé a prospěšné, účastní se přirozeného koloběhu látek, procesů rozkladu organické hmoty, rozkladu složitých látek na jednodušší, fermentace atd.
Mikroorganismy patří k prokaryotním formám života; jejich buňky nemají jádro, obsahují málo organel a jsou mnohem jednodušší než ty jaderné. Ale přes veškerou svou jednoduchost jsou takové buňky velmi životaschopné, rychle se množí a z hlediska míry přežití jsou vyšší než u mnohobuněčných organismů.
Mnoho bakterií žije ve střevech zvířat a pomáhá trávit těžko dostupné rostlinné potraviny, produkující potřebné enzymy, stejně jako vitamíny a esenciální aminokyseliny. Mezi prospěšné bakterie je třeba poznamenat bakterie fixující dusík - symbionty luštěnin. Bakterie uzlíků vstupují do symbiózy s kořeny, fixují dusík, který později využívají rostliny k budování buněčných tkání pro růst.
Mezi mikroorganismy však existuje řada patogenních kmenů, které mohou způsobit závažná onemocnění a vést ke smrti. Patří mezi ně cholera, antrax, tyfus a další.
Mnoho typů prospěšné mikroorganismy používané v potravinářském průmyslu. Takto se vyrábí kysané mléčné výrobky - jogurty, kefíry a sýry, některé se používají k nakládání a kvašení, čímž se zabrání kažení výrobků. Existují však i škodlivé mikroorganismy, které vedou ke zkažení produktů. Mezi ně patří plísně, různé druhy houby Mění chemické a fyzikální vlastnosti produktů, což v konečném důsledku vede ke zkažení produktů a nemožnosti je sníst.
Mezi hlavní typy mikroorganismů patří:
- Koky jsou mikroorganismy s buňkami kulatého tvaru, které se mohou navzájem lišit vzájemnou polohou. Podle tohoto umístění se dělí do několika skupin. Například streptokokové buňky se řadí do dlouhého řetězce kuliček, diplokoky existují ve formě dvou sousedních buněk, které neustále žijí v párech, stafylokoky se vyznačují tím, že jejich buňky jsou v kolonii umístěny náhodně. Pokud se dostanou do lidského těla, mohou způsobit vážné onemocnění. Ne všechny druhy koků jsou však škodlivé a mohou existovat v symbióze s tělem, aniž by způsobovaly nějakou újmu. Pokud se imunita člověka sníží, množí se propuknutí mikroorganismů a nemoc začíná postupovat.
- Tyčinkovité bakterie se liší velikostí, tvarem a mohou tvořit spory. Bacily jsou bakterie schopné sporulace. Patří mezi ně antrax a tetanové bacily. Spory jsou zvláštní formace v životě bakterií, určené k přežití v nepříznivých podmínkách. V tomto případě je buňka pokryta tvrdou ochrannou skořápkou a je schopna zůstat po dlouhou dobu nečinná a čekat na nástup příznivých podmínek pro vývoj. Některé spóry jsou tak odolné, že snesou teploty vyšší než 120 stupňů Celsia.
- Buňky se špičatými konci, například fusobakterie. Jsou zástupci normální mikroflóry dýchacích cest a nepředstavují nebezpečí pro člověka, ale naopak pomáhají normální fungování epiteliální kryty;
- Buňky se zesílenými konci, ve tvaru kyje. Zřejmý zástupce Corynebacterium - původce záškrtu;
- Buňkové tvary se zaoblenými konci. Zástupcem je E. coli, která je nezbytná pro trávení ve střevech;
- Tyčovité buňky s rovnými konci. Toto je buněčný tvar patogenu antraxu.
Bakterie ve tvaru tyčinky jsou zpravidla umístěny náhodně v prostoru vůči sobě navzájem, ale některé mohou být umístěny v párech nebo ve formě řetězce. V prvním případě se jedná o diplobakterie nebo diplobacily, ve druhém - streptobakterie nebo streptobacily.
Gramnegativní a grampozitivní bakterie
Před více než 100 lety vynalezl dánský vědec Gram barvivo, které rozdělilo svět bakterií na dvě skupiny – gramnegativní a grampozitivní bakterie. Říká se jim tak kvůli jejich schopnosti obarvit se vynalezeným barvivem. Některé buňky jsou totiž pokryty další lipidovou membránou, která brání pronikání látek do buněčné stěny a proto se takové buňky nebarví. Naopak ty, které nemají další lipidovou membránu, se dobře barví Gramem a vytvářejí stabilní spojení s buněčnou stěnou.
Lipidová membrána gramnegativních bakterií je činí odolnějšími vůči antibiotikům, což je důležitou vlastností v lékařské diagnostice nemocí a výběru léčebných metod. Chlamydie a rickettsie jsou gramnegativní, streptokoky a stafylokoky grampozitivní.
Aerobní a anaerobní bakterie
Nejjednodušší bakterie žijí ve velkých hloubkách pod vodou. Jejich vývoj nevyžaduje přítomnost kyslíku, na rozdíl od těch, které jsou organizovanější a dostaly se na přistání. Proto v moderní věda Bakterie se podle potřeby kyslíku dělí na aerobní a anaerobní.
Aerobní organismy nemohou existovat bez kyslíku:
- Obligátní aeroby jsou mikrobi, kteří žijí volně ve vnějším prostředí. Například Kochův bacil, původce tuberkulózy, je poměrně stabilní a ve vodě může přežít asi 5 měsíců a v teplé, vlhké místnosti až 7 let;
- Mikroaerofily. Pro takové mikroorganismy stačí obsah kyslíku asi 2 % v prostředí, kde se mohou normálně rozmnožovat a vyvíjet. Patří sem streptokoky, původci onemocnění horních cest dýchacích.
Anaerobní organismy, které ke svému vývoji nepotřebují kyslík:
- Povinné anaeroby. Například fusobakteriím se daří v prostředí s nulovým obsahem kyslíku;
- Fakultativní anaeroby. Mohou se vyvinout bez kyslíku, například gonokoky nebo streptokoky;
- Aerotolerantní mikroorganismy. Ke svému vývoji nepotřebují kyslík, ale jsou schopny žít v prostředí obsahujícím kyslík, například bakterie způsobující kyselost mléka.
Bakterie jsou nejstarší skupinou organismů, které v současnosti na Zemi existují. První bakterie se pravděpodobně objevily před více než 3,5 miliardami let a téměř miliardu let byly jedinými živými tvory na naší planetě. Protože to byli první zástupci živé přírody, jejich tělo mělo primitivní strukturu.
Postupem času se jejich struktura stala složitější, ale dodnes jsou bakterie považovány za nejprimitivnější jednobuněčné organismy. Je zajímavé, že některé bakterie si stále zachovávají primitivní rysy svých dávných předků. To je pozorováno u bakterií žijících v horkých sirných pramenech a anoxickém bahně na dně nádrží.
Většina bakterií je bezbarvá. Jen některé jsou fialové nebo zelené. Ale kolonie mnoha bakterií mají jasnou barvu, která je způsobena uvolňováním barevné látky do životní prostředí nebo buněčná pigmentace.
Objevitelem světa bakterií byl Antony Leeuwenhoek, holandský přírodovědec ze 17. století, který jako první vytvořil dokonalý zvětšovací mikroskop, který objekty zvětší 160-270krát.
Bakterie jsou klasifikovány jako prokaryota a jsou řazeny do samostatné říše - Bakterie.
Tvar těla
Bakterie jsou četné a rozmanité organismy. Liší se tvarem.
| Název bakterie | Tvar bakterií | Obrázek bakterií |
| Cocci | Ve tvaru koule | |
| Bacil |  | Tyčinkovitý |
| Vibrio | Ve tvaru čárky | |
| Spirillum |  | Spirála |
| streptokoky |  | Řetěz koků |
| Staphylococcus |  | Shluky koků |
| Diplococcus | Dvě kulaté bakterie uzavřené v jedné slizniční kapsli |
Způsoby dopravy
Mezi bakteriemi jsou mobilní a nepohyblivé formy. Pohyby se pohybují v důsledku vlnovitých kontrakcí nebo pomocí bičíků (zkroucených spirálových závitů), které se skládají ze speciální bílkoviny zvané flagellin. Může existovat jeden nebo více bičíků. U některých bakterií jsou umístěny na jednom konci buňky, u jiných - na dvou nebo po celém povrchu.
Pohyb je však vlastní i mnoha dalším bakteriím, které bičíky postrádají. Bakterie pokryté zvenčí hlenem jsou tedy schopny klouzavého pohybu.
Některé vodní a půdní bakterie postrádající bičíky mají v cytoplazmě plynové vakuoly. V buňce může být 40-60 vakuol. Každý z nich je naplněn plynem (pravděpodobně dusíkem). Regulací množství plynu ve vakuolách mohou vodní bakterie klesat do vodního sloupce nebo stoupat na jeho povrch a půdní bakterie se mohou pohybovat v půdních kapilárách.
Místo výskytu
Díky své jednoduchosti organizace a nenáročnosti jsou bakterie v přírodě velmi rozšířené. Bakterie se nacházejí všude: v kapce i té nejčistší pramenité vody, v zrnkách půdy, ve vzduchu, na kamenech, v polárním sněhu, pouštním písku, na dně oceánů, v ropě vytěžené z velkých hloubek a dokonce i v voda z horkých pramenů s teplotou kolem 80ºC. Žijí na rostlinách, ovoci, různých zvířatech a u člověka ve střevech, dutině ústní, končetinách a na povrchu těla.
Bakterie jsou nejmenší a nejpočetnější živí tvorové. Díky své malé velikosti snadno proniknou do jakýchkoli trhlin, štěrbin nebo pórů. Velmi odolný a přizpůsobený různým životním podmínkám. Snášejí sušení, extrémní mrazy a zahřívání až na 90ºC, aniž by ztratily svou životaschopnost.
Na Zemi prakticky neexistuje místo, kde by se bakterie nenacházely, ale v různém množství. Životní podmínky bakterií jsou různé. Některé z nich vyžadují vzdušný kyslík, jiné jej nepotřebují a jsou schopny žít v prostředí bez kyslíku.
Ve vzduchu: bakterie stoupají do horních vrstev atmosféry až 30 km. a více.
Zvláště v půdě je jich mnoho. 1 g půdy může obsahovat stovky milionů bakterií.
Ve vodě: v povrchových vrstvách vody v otevřených nádržích. Prospěšné vodní bakterie mineralizují organické zbytky.
V živých organismech: patogenní bakterie vstupují do těla z vnějšího prostředí, ale pouze za příznivých podmínek způsobují onemocnění. Symbiotické žijí v trávicích orgánech, pomáhají rozkládat a vstřebávat potravu a syntetizovat vitamíny.
Vnější struktura
Bakteriální buňka je pokryta speciální hustou skořápkou - buněčnou stěnou, která plní ochranné a podpůrné funkce a také dodává bakterii trvalý, charakteristický tvar. Buněčná stěna bakterie připomíná stěnu rostlinné buňky. Je propustný: přes něj živiny volně procházejí do buňky a produkty látkové výměny odcházejí do prostředí. Bakterie často produkují další ochranná vrstva hlen - kapsle. Tloušťka kapsle může být mnohonásobně větší než průměr samotné buňky, ale může být také velmi malá. Pouzdro není nezbytnou součástí buňky, vzniká v závislosti na podmínkách, ve kterých se bakterie nacházejí. Chrání bakterie před vysycháním.
Na povrchu některých bakterií jsou dlouhé bičíky (jeden, dva nebo mnoho) nebo krátké tenké klky. Délka bičíků může být mnohonásobně větší než velikost těla bakterie. Bakterie se pohybují pomocí bičíků a klků.
Vnitřní struktura
Uvnitř bakteriální buňky je hustá, nepohyblivá cytoplazma. Má vrstevnatou strukturu, nejsou zde žádné vakuoly, proto se v látce samotné cytoplazmy nacházejí různé proteiny (enzymy) a rezervní živiny. Bakteriální buňky nemají jádro. Látka nesoucí dědičnou informaci je soustředěna v centrální části jejich buňky. Bakterie, - nukleová kyselina - DNA. Ale tato látka není zformována do jádra.
Vnitřní organizace bakteriální buňky je složitá a má své specifické vlastnosti. Cytoplazma je oddělena od buněčné stěny cytoplazmatickou membránou. V cytoplazmě se nachází hlavní látka neboli matrix, ribozomy a malý počet membránových struktur, které plní různé funkce (analogy mitochondrií, endoplazmatického retikula, Golgiho aparát). Cytoplazma bakteriálních buněk často obsahuje granule různé tvary a velikosti. Granule mohou být složeny ze sloučenin, které slouží jako zdroj energie a uhlíku. Kapky tuku se také nacházejí v bakteriální buňce.
V centrální části buňky je lokalizována jaderná látka – DNA, která není od cytoplazmy ohraničena membránou. Jedná se o obdobu jádra - nukleoidu. Nukleoid nemá membránu, jadérko ani sadu chromozomů.
Způsoby stravování
Bakterie mají různé způsoby výživy. Mezi nimi jsou autotrofní a heterotrofní. Autotrofy jsou organismy, které jsou schopny samostatně produkovat organické látky pro svou výživu.
Rostliny potřebují dusík, ale samy dusík ze vzduchu nemohou absorbovat. Některé bakterie kombinují molekuly dusíku ve vzduchu s jinými molekulami, což vede k látkám, které jsou dostupné rostlinám.
Tyto bakterie se usazují v buňkách mladých kořenů, což vede k tvorbě ztluštění na kořenech, tzv. uzlíků. Takové uzliny se tvoří na kořenech rostlin z čeledi bobovitých a některých dalších rostlin.
Kořeny poskytují bakteriím sacharidy a bakterie kořenům poskytují látky obsahující dusík, které může rostlina absorbovat. Jejich soužití je oboustranně výhodné.
Kořeny rostlin vylučují spoustu organických látek (cukry, aminokyseliny a další), kterými se bakterie živí. Proto se zejména mnoho bakterií usazuje v půdní vrstvě obklopující kořeny. Tyto bakterie přeměňují mrtvé rostlinné zbytky na látky dostupné pro rostliny. Tato vrstva půdy se nazývá rhizosféra.
Existuje několik hypotéz o pronikání nodulových bakterií do kořenové tkáně:
- poškozením epidermální a kortexové tkáně;
- přes kořenové vlásky;
- pouze přes mladou buněčnou membránu;
- díky doprovodným bakteriím produkujícím pektinolytické enzymy;
- díky stimulaci syntézy kyseliny B-indoloctové z tryptofanu, vždy přítomné v sekretech kořenů rostlin.
Proces zavedení nodulových bakterií do kořenové tkáně se skládá ze dvou fází:
- infekce kořenových vlásků;
- proces tvorby uzlíků.
Ve většině případů se napadající buňka aktivně množí, vytváří tzv. infekční vlákna a v podobě takových vláken se přesouvá do rostlinného pletiva. Bakterie uzlíku vystupující z infekčního vlákna se dále množí v hostitelské tkáni.
Rostlinné buňky naplněné rychle se množícími buňkami nodulových bakterií se začnou rychle dělit. Spojení mladého uzlíku s kořenem bobovité rostliny se provádí díky cévně vláknitým svazkům. Během období fungování jsou uzliny obvykle husté. V době optimální aktivity získávají uzliny růžovou barvu (díky pigmentu leghemoglobin). Pouze ty bakterie, které obsahují leghemoglobin, jsou schopny fixovat dusík.
Nodulové bakterie vytvářejí desítky a stovky kilogramů dusíkatých hnojiv na hektar půdy.
Metabolismus
Bakterie se od sebe liší svým metabolismem. U některých se vyskytuje za účasti kyslíku, u jiných - bez něj.
Většina bakterií se živí hotovými organickými látkami. Jen některé z nich (modrozelené, nebo sinice) jsou schopny vytvářet organické látky z anorganických. Hrály důležitou roli při akumulaci kyslíku v zemské atmosféře.
Bakterie nasávají látky zvenčí, trhají své molekuly na kousky, z těchto částí sestavují svůj obal a doplňují obsah (takto rostou) a nepotřebné molekuly vyhazují ven. Plášť a membrána bakterie umožňuje absorbovat pouze potřebné látky.
Pokud by obal a membrána bakterie byly zcela nepropustné, žádné látky by se do buňky nedostaly. Pokud by byly propustné pro všechny látky, obsah buňky by se smíchal s médiem – roztokem, ve kterém bakterie žije. Aby bakterie přežily, potřebují skořápku, která umožňuje průchod nezbytným látkám, nikoli však nepotřebným.
Bakterie absorbuje živiny umístěné v její blízkosti. Co se stane dál? Pokud se může pohybovat samostatně (pohybem bičíku nebo zatlačením hlenu zpět), pak se pohybuje, dokud nenajde potřebné látky.
Pokud se nemůže hýbat, pak čeká, až k němu difúze (schopnost molekul jedné látky proniknout do houštiny molekul jiné látky) přivede potřebné molekuly.
Bakterie spolu s dalšími skupinami mikroorganismů vykonávají obrovskou chemickou práci. Přeměnou různých sloučenin získávají energii a živiny nezbytné pro svůj život. Metabolické procesy, způsoby získávání energie a potřeba materiálů pro stavbu látek jejich těl jsou u bakterií různorodé.
Ostatní bakterie uspokojují všechny své potřeby uhlíku nezbytného pro syntézu organických látek v těle na úkor anorganických sloučenin. Říká se jim autotrofy. Autotrofní bakterie jsou schopny syntetizovat organické látky z anorganických. Mezi ně patří:
Chemosyntéza
Využití zářivé energie je nejdůležitější, ale ne jediný způsob, jak vytvořit organickou hmotu z oxidu uhličitého a vody. Jsou známy bakterie, které jako zdroj energie pro takovou syntézu využívají spíše energii než sluneční světlo. chemické vazby, vyskytující se v buňkách organismů při oxidaci některých anorganických sloučenin - sirovodíku, síry, amoniaku, vodíku, kyseliny dusičné, sloučenin železa a manganu. Používají organickou hmotu vytvořenou pomocí této chemické energie k budování buněk svého těla. Proto se tento proces nazývá chemosyntéza.
Nejvýznamnější skupinou chemosyntetických mikroorganismů jsou nitrifikační bakterie. Tyto bakterie žijí v půdě a oxidují amoniak vzniklý při rozpadu organických zbytků na kyselinu dusičnou. Ten reaguje s minerálními sloučeninami půdy a mění se na soli kyseliny dusičné. Tento proces probíhá ve dvou fázích.
Železné bakterie přeměňují železité železo na oxidové železo. Vzniklý hydroxid železa se usazuje a tvoří tzv. bažinnou železnou rudu.
Některé mikroorganismy existují díky oxidaci molekulárního vodíku, čímž poskytují autotrofní způsob výživy.
Charakteristickým rysem vodíkových bakterií je schopnost přejít k heterotrofnímu životnímu stylu, pokud jsou jim poskytnuty organické sloučeniny a nepřítomnost vodíku.
Chemoautotrofy jsou tedy typickými autotrofy, protože nezávisle syntetizují potřebné organické sloučeniny z anorganických látek a neberou je hotové z jiných organismů, jako jsou heterotrofy. Chemoautotrofní bakterie se od fototrofních rostlin liší svou úplnou nezávislostí na světle jako zdroji energie.
Bakteriální fotosyntéza
Některé sirné bakterie obsahující pigment (fialové, zelené), obsahující specifické pigmenty - bakteriochlorofyly, jsou schopny absorbovat sluneční energii, pomocí které se v jejich tělech rozkládá sirovodík a uvolňuje atomy vodíku k obnově odpovídajících sloučenin. Tento proces má mnoho společného s fotosyntézou a liší se pouze tím, že u fialových a zelených bakterií je donorem vodíku sirovodík (občas karboxylové kyseliny) a u zelených rostlin voda. V obou z nich probíhá separace a přenos vodíku díky energii absorbovaných slunečních paprsků.
Tato bakteriální fotosyntéza, která probíhá bez uvolňování kyslíku, se nazývá fotoredukce. Fotoredukce oxidu uhličitého je spojena s přenosem vodíku nikoli z vody, ale ze sirovodíku:
6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О
Biologický význam chemosyntézy a bakteriální fotosyntézy v planetárním měřítku je relativně malý. V procesu koloběhu síry v přírodě hrají významnou roli pouze chemosyntetické bakterie. Síra absorbovaná zelenými rostlinami ve formě solí kyseliny sírové se redukuje a stává se součástí proteinových molekul. Dále, když jsou odumřelé rostlinné a živočišné zbytky zničeny hnilobnými bakteriemi, síra se uvolňuje ve formě sirovodíku, který je oxidován sirnými bakteriemi na volnou síru (nebo kyselinu sírovou), čímž v půdě vznikají siřičitany, které jsou pro rostliny přístupné. Chemo- a fotoautotrofní bakterie jsou nezbytné v cyklu dusíku a síry.
Sporulace
Spory se tvoří uvnitř bakteriální buňky. Během procesu sporulace prochází bakteriální buňka řadou biochemických procesů. Snižuje se v něm množství volné vody a snižuje se enzymatická aktivita. To zajišťuje odolnost spor vůči nepříznivým podmínkám prostředí ( vysoká teplota, vysoká koncentrace soli, sušení atd.). Sporulace je charakteristická pouze pro malou skupinu bakterií.
Spory jsou volitelnou fází životního cyklu bakterií. Sporulace začíná až nedostatkem živin nebo akumulací metabolických produktů. Bakterie ve formě spor mohou zůstat dlouho nečinné. Bakteriální spory vydrží delší var a velmi dlouhé mrazení. Když nastanou příznivé podmínky, spora vyklíčí a stane se životaschopnou. Bakteriální spory jsou adaptací na přežití v nepříznivých podmínkách.
Reprodukce
Bakterie se rozmnožují rozdělením jedné buňky na dvě. Po dosažení určité velikosti se bakterie rozdělí na dvě stejné bakterie. Pak se každý z nich začne krmit, roste, rozděluje se a tak dále.
Po prodloužení buněk se postupně vytvoří příčná přepážka a poté se oddělí dceřiné buňky; U mnoha bakterií zůstávají za určitých podmínek po rozdělení buňky spojené v charakteristických skupinách. V tomto případě v závislosti na směru dělicí roviny a počtu dělení vznikají různé tvary. K rozmnožování pučením dochází u bakterií výjimečně.
Za příznivých podmínek dochází u mnoha bakterií k buněčnému dělení každých 20-30 minut. Při tak rychlém rozmnožování je potomstvo jedné bakterie za 5 dní schopno vytvořit hmotu, která může naplnit všechna moře a oceány. Jednoduchý výpočet ukazuje, že za den lze vytvořit 72 generací (720 000 000 000 000 000 000 buněk). Po přepočtu na hmotnost - 4720 tun. To se však v přírodě neděje, protože většina bakterií rychle umírá pod vlivem slunečního záření, sušením, nedostatkem potravy, zahřátím na 65-100ºC, v důsledku boje mezi druhy atd.
Bakterie (1), která absorbuje dostatek potravy, se zvětší (2) a začne se připravovat na reprodukci (dělení buněk). Jeho DNA (v bakterii je molekula DNA uzavřena do kruhu) se zdvojnásobí (bakterie vytvoří kopii této molekuly). Obě molekuly DNA (3,4) se ocitnou připojené ke stěně bakterie a jak se bakterie prodlužuje, vzdalují se (5,6). Nejprve se dělí nukleotid, poté cytoplazma.
Po divergenci dvou molekul DNA se na bakterii objeví zúžení, které postupně rozdělí tělo bakterie na dvě části, z nichž každá obsahuje molekulu DNA (7).
Stává se (u Bacillus subtilis), že se dvě bakterie slepí a vytvoří se mezi nimi most (1,2).
Propojka přenáší DNA z jedné bakterie do druhé (3). Jakmile jsou v jedné bakterii, molekuly DNA se proplétají, na některých místech se slepí (4) a poté si vymění sekce (5).
Role bakterií v přírodě
Kroužení
Bakterie jsou nejdůležitějším článkem v obecném koloběhu látek v přírodě. Rostliny vytvářejí složité organické látky z oxidu uhličitého, vody a minerálních solí v půdě. Tyto látky se vracejí do půdy s odumřelými houbami, rostlinami a mrtvolami zvířat. Bakterie rozkládají složité látky na jednoduché, které pak využívají rostliny.
Bakterie ničí složité organické látky mrtvých rostlin a mrtvol zvířat, výměšky živých organismů a různé odpady. Saprofytické bakterie rozkladu se živí těmito organickými látkami a mění je na humus. Jedná se o jakési spořádaly naší planety. Bakterie se tedy aktivně účastní koloběhu látek v přírodě.
Tvorba půdy
Vzhledem k tomu, že bakterie jsou distribuovány téměř všude a vyskytují se v obrovském množství, do značné míry určují různé procesy probíhající v přírodě. Na podzim opadává listí stromů a keřů, odumírají nadzemní výhonky trav, opadávají staré větve a čas od času opadávají kmeny starých stromů. To vše se postupně mění v humus. V 1 cm3. Povrchová vrstva lesní půdy obsahuje stovky milionů saprofytických půdních bakterií několika druhů. Tyto bakterie přeměňují humus na různé minerály, které mohou být absorbovány z půdy kořeny rostlin.
Některé půdní bakterie jsou schopny absorbovat dusík ze vzduchu a využívat jej v životně důležitých procesech. Tyto bakterie vázající dusík žijí samostatně nebo se usazují v kořenech luštěnin. Po proniknutí do kořenů luštěnin způsobují tyto bakterie růst kořenových buněk a tvorbu uzlů na nich.
Tyto bakterie produkují sloučeniny dusíku, které rostliny využívají. Bakterie získávají sacharidy a minerální soli z rostlin. Mezi luskovinovou rostlinou a uzlíkovou bakterií tedy existuje úzký vztah, který je prospěšný jak pro jeden, tak pro druhý organismus. Tento jev se nazývá symbióza.
Díky symbióze s uzlíkovými bakteriemi obohacují luštěniny půdu dusíkem a pomáhají tak zvyšovat výnos.
Distribuce v přírodě
Mikroorganismy jsou všudypřítomné. Jedinou výjimkou jsou krátery aktivních sopek a malé oblasti v epicentrech explodovaných atomové bomby. Existenci a rozvoji mikroflóry nenarušují ani nízké teploty Antarktidy, ani vroucí proudy gejzírů, ani nasycené solné roztoky v solných bazénech, ani silné sluneční záření horských štítů, ani drsné ozařování jaderných reaktorů. Všechny živé bytosti neustále interagují s mikroorganismy, často jsou nejen jejich úložišti, ale také jejich distributory. Mikroorganismy jsou domorodci naší planety a aktivně zkoumají ty nejneuvěřitelnější přírodní substráty.
Půdní mikroflóra
Počet bakterií v půdě je extrémně velký – stovky milionů a miliardy jedinců na gram. V půdě je jich mnohem více než ve vodě a vzduchu. Celkový počet bakterií v půdách se mění. Počet bakterií závisí na typu půdy, jejím stavu a hloubce vrstev.
Na povrchu půdních částic jsou mikroorganismy umístěny v malých mikrokoloniích (každá 20-100 buněk). Často se vyvíjejí v tloušťce sraženin organické hmoty, na živých a odumírajících kořenech rostlin, v tenkých kapilárách a uvnitř hrudek.
Půdní mikroflóra je velmi rozmanitá. Zde existují různé fyziologické skupiny bakterií: hnilobné bakterie, nitrifikační bakterie, bakterie fixující dusík, sirné bakterie atd. Mezi nimi jsou aerobní a anaerobní, spórové a nesporové formy. Mikroflóra je jedním z faktorů při tvorbě půdy.
Oblastí vývoje mikroorganismů v půdě je zóna sousedící s kořeny živých rostlin. Říká se jí rhizosféra a souhrn mikroorganismů v ní obsažených se nazývá rhizosférická mikroflóra.
Mikroflóra nádrží
Voda je přirozené prostředí, kde se mikroorganismy vyvíjejí ve velkém množství. Většina z nich vstupuje do vody z půdy. Faktor, který určuje počet bakterií ve vodě a přítomnost živin v ní. Nejčistší vody jsou artéské studny a jaro. Otevřené nádrže a řeky jsou velmi bohaté na bakterie. Největší počet bakterií se nachází v povrchových vrstvách vody, blíže ke břehu. Jak se vzdalujete od břehu a zvětšujete hloubku, počet bakterií klesá.
Čistá voda obsahuje 100-200 bakterií na ml a znečištěná voda 100-300 tisíc nebo více. Ve spodním bahně je mnoho bakterií, zejména v povrchová vrstva, kde bakterie tvoří film. Tento film obsahuje mnoho sirných a železných bakterií, které oxidují sirovodík na kyselinu sírovou a tím zabraňují úhynu ryb. V bahně je více výtrusných forem, ve vodě převládají formy nesporné.
Z hlediska druhové skladby je mikroflóra vody podobná mikroflóře půdy, existují však i specifické formy. Mikroorganismy ničením různých odpadů, které se do vody dostanou, postupně provádějí tzv. biologické čištění vody.
Vzduchová mikroflóra
Mikroflóra vzduchu je méně početná než mikroflóra půdy a vody. Bakterie stoupají do vzduchu s prachem, mohou tam nějakou dobu zůstat a pak se usadit na povrchu země a zemřít kvůli nedostatku výživy nebo pod vlivem ultrafialových paprsků. Počet mikroorganismů v ovzduší závisí na zeměpisné zóně, terénu, roční době, znečištění prachem atd. každé smítko prachu je nosičem mikroorganismů. Většina bakterií je ve vzduchu nad průmyslovými podniky. Vzduch ve venkovských oblastech je čistší. Většina čerstvý vzduch přes lesy, hory, zasněžené oblasti. Horní vrstvy vzduchu obsahují méně mikrobů. Vzduchová mikroflóra obsahuje mnoho pigmentovaných a sporodárných bakterií, které jsou odolnější než jiné vůči ultrafialovým paprskům.
Mikroflóra lidského těla
Lidské tělo, i zcela zdravé, je vždy nositelem mikroflóry. Při kontaktu lidského těla se vzduchem a půdou se na oděvu a pokožce usazují různé mikroorganismy včetně patogenních (tetanové bacily, plynatost aj.). Nejčastěji exponované části lidského těla jsou kontaminovány. E. coli a stafylokoky se nacházejí na rukou. V dutině ústní je přes 100 druhů mikrobů. Ústa se svou teplotou, vlhkostí a zbytky živin jsou vynikajícím prostředím pro rozvoj mikroorganismů.
Žaludek má kyselou reakci, takže většina mikroorganismů v něm zahyne. Počínaje tenkým střevem se reakce stává alkalickou, tzn. příznivé pro mikroby. Mikroflóra v tlustém střevě je velmi rozmanitá. Každý dospělý jedinec vyloučí denně v exkrementech asi 18 miliard bakterií, tzn. více jednotlivců než lidí na světě.
Vnitřní orgány nejsou spojeny vnější prostředí(mozek, srdce, játra, močový měchýř atd.) jsou obvykle bez choroboplodných zárodků. Mikrobi se do těchto orgánů dostávají pouze během nemoci.
Bakterie v koloběhu látek
Mikroorganismy obecně a bakterie zvláště hrají velkou roli v biologicky důležitých cyklech látek na Zemi, provádějí chemické přeměny, které jsou zcela nepřístupné jak rostlinám, tak zvířatům. Různé fáze koloběhu prvků provádějí organismy různých typů. Existence každé jednotlivé skupiny organismů závisí na chemické přeměně prvků prováděné jinými skupinami.
Cyklus dusíku
Cyklická přeměna dusíkatých sloučenin hraje primární roli v dodávání potřebných forem dusíku organismům biosféry s různými nutričními potřebami. Více než 90 % celkové fixace dusíku je způsobeno metabolickou aktivitou určitých bakterií.
Uhlíkový cyklus
Biologická přeměna organického uhlíku na oxid uhličitý, doprovázená redukcí molekulárního kyslíku, vyžaduje společnou metabolickou aktivitu různých mikroorganismů. Mnoho aerobních bakterií provádí úplnou oxidaci organických látek. Za aerobních podmínek jsou organické sloučeniny nejprve rozkládány fermentací a organické konečné produkty fermentace jsou dále oxidovány anaerobním dýcháním, pokud jsou přítomny anorganické akceptory vodíku (dusičnany, sírany nebo CO 2 ).
Cyklus síry
Síra je pro živé organismy dostupná především ve formě rozpustných síranů nebo redukovaných organických sloučenin síry.
Železný cyklus
Některé sladkovodní útvary obsahují vysoké koncentrace redukovaných solí železa. V takových místech vzniká specifická bakteriální mikroflóra – železité bakterie, které redukované železo oxidují. Podílejí se na tvorbě rašelinných železných rud a vodních zdrojů bohatých na soli železa.
Bakterie jsou nejstarší organismy, které se objevily asi před 3,5 miliardami let v Archeanu. Asi 2,5 miliardy let ovládaly Zemi, tvořily biosféru a podílely se na tvorbě kyslíkové atmosféry.
Bakterie jsou jedním z nejjednodušších strukturovaných živých organismů (kromě virů). Předpokládá se, že jsou to první organismy, které se objevily na Zemi.
Mnoho druhů bakterií je užitečných a lidé je úspěšně používají.
Za prvé, prospěšné bakterie jsou široce používány v potravinářském průmyslu.
Při výrobě sýrů, kefíru, smetany je nutné srážet mléko, ke kterému dochází vlivem kyseliny mléčné. Kyselinu mléčnou produkují bakterie mléčného kvašení, které jsou součástí startovacích kultur a živí se cukrem obsaženým v mléce. Samotná kyselina mléčná podporuje vstřebávání železa, vápníku a fosforu. Tyto prospěšné prvky nám pomáhají bojovat s infekčními nemocemi.
Při výrobě sýra se lisuje na kousky (hlavičky). Hlavy sýra se posílají do zracích komor, kde začíná činnost různých bakterií kyseliny mléčné a propionové, které tvoří sýr. V důsledku jejich činnosti sýr „zraje“ - získává charakteristickou chuť, vůni, vzor a barvu.
K výrobě kefíru se používá startér obsahující bacily mléčného kvašení a streptokoky mléčného kvašení.
Jogurt je chutný a zdravý fermentovaný mléčný výrobek. Mléka na výrobu jogurtu musí být velmi Vysoká kvalita. Měl by obsahovat minimální množství škodlivých bakterií, které mohou narušovat vývoj prospěšných jogurtových bakterií. Jogurtové bakterie přeměňují mléko na jogurt a dodávají mu jeho výraznou chuť.
Rýže. 14. Laktobacily – bakterie mléčného kvašení.
Bakterie kyseliny mléčné a jogurtů, které se do lidského těla dostávají s potravou, pomáhají bojovat nejen se škodlivými bakteriemi ve střevech, ale také s viry způsobujícími nachlazení a další infekce. Tyto prospěšné bakterie vytvářejí v procesu své životní činnosti natolik kyselé prostředí (vlivem vylučovaných metabolických produktů), že vedle nich může přežít jen mikrob velmi přizpůsobený na těžké podmínky, jako je E. coli.
Činnost prospěšných bakterií se využívá při kvašení zelí a další zeleniny.
Za druhé, bakterie se používají k loužení rud při těžbě mědi, zinku, niklu, uranu a dalších kovů z přírodních rud. Loužení je získávání nerostů z rudy, která na ně není bohatá, pomocí bakterií, kdy jiné způsoby získávání (například tavení rudy) jsou neúčinné a drahé. Vyluhování je prováděno aerobními bakteriemi.
Třetí, prospěšné aerobní bakterie se používají k čištění odpadních vod z měst a průmyslových podniků od organických zbytků.
Hlavním cílem takového biologického čištění je neutralizace složitých a nerozpustných organických látek v odpadní vodě, které z ní nelze extrahovat. mechanické čištění a jejich rozklad na jednoduché ve vodě rozpustné prvky.
Čtvrtý, bakterie se používají při výrobě hedvábí a zpracování kůže atd. Suroviny pro výrobu umělého hedvábí jsou produkovány speciálními transgenními bakteriemi. Technické bakterie mléčného kvašení se používají v koželužském průmyslu k bobtnání a odpopelnění (zpracování surovin z pevných sloučenin), v textilním průmyslu jako pomocná látka při barvení a tisku.
Pátý Bakterie se používají k hubení zemědělských škůdců. Zemědělské rostliny jsou ošetřovány speciálními přípravky, které obsahují určité druhy bakterií. Hmyzí škůdci, konzumující části rostlin ošetřených biologickými přípravky, přijímají bakteriální spory s potravou. To vede ke smrti škůdců.
Šestý, bakterie se používají k výrobě různých léků (například interferonu), které zabíjejí viry a podporují lidskou imunitu (obranu).
A nakonec, škodlivé bakterie mají také prospěšné vlastnosti.
Hnilobné bakterie (koprofytické bakterie) ničí mrtvoly mrtvých zvířat, listy stromů a keřů spadlé na zem a samotné kmeny mrtvých stromů. Tyto bakterie jsou pro naši planetu jakýmisi spořádaly. Živí se organickou hmotou a přeměňují ji na humus – úrodnou vrstvu půdy.
Půdní bakterie žijí v půdě a také v přírodě poskytují mnoho výhod. Minerální soli produkované půdními bakteriemi jsou pak absorbovány z půdy kořeny rostlin. Jeden centimetr krychlový povrchové vrstvy lesní půdy obsahuje stovky milionů půdních bakterií.
Rýže. 15. Klostridie jsou půdní bakterie.
Bakterie také žijí v půdě a absorbují dusík ze vzduchu a hromadí ho ve svém těle. Tento dusík je pak přeměněn na bílkoviny. Po odumření bakteriálních buněk se tyto bílkoviny přemění na dusíkaté sloučeniny (dusičnany), které fungují jako hnojivo a jsou rostlinami dobře absorbovány.
Závěr.
Bakterie jsou velkou, dobře prozkoumanou skupinou mikroorganismů. Bakterie se nacházejí všude a lidé se s nimi ve svém životě setkávají neustále. Bakterie mohou být pro člověka prospěšné, nebo se mohou stát zdrojem nebezpečných nemocí.
Studium vlastností bakterií, boj s jejich škodlivými projevy a používání užitečné vlastnostiŽivotně důležitá činnost bakterií je pro člověka jedním z hlavních úkolů.
Student 6. třídy B ___________________________________ / Yaroslav Shchipanov /
Literatura.
1. Berkinblit M.B., Glagolev S.M., Maleeva Yu.V., Biologie: učebnice pro 6. ročník. – M.: Binom. Vědomostní laboratoř, 2008.
2. Ivčenko, T. V. Elektronická učebnice „Biologie: 6. ročník. Živý organismus". // Biologie ve škole. - 2007.
3. Pasechnik V.V. Biologie. 6. třída Bakterie, houby, rostliny: Učebnice. pro všeobecné vzdělání učebnice provozovny, - 4. vyd., stereotyp. – M.: Drop, 2000.
4. Smelová, V.G. Digitální mikroskop v hodinách biologie // Nakladatelství „První září“ Biologie. - 2012. - č. 1.
