Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

Microbiologia studiază structura, activitatea vitală, condițiile de viață și dezvoltarea celor mai mici organisme numite microbi sau microorganisme.

„Invizibili, ei însoțesc constant o persoană, invadându-i viața fie ca prieteni, fie ca dușmani”, a spus academicianul V. L. Omelyansky. Într-adevăr, microbii sunt peste tot: în aer, în apă și în sol, în corpul oamenilor și al animalelor. Ele pot fi utile și sunt folosite în multe produse alimentare. Ele pot fi dăunătoare, pot provoca îmbolnăviri oamenilor, stricarea alimentelor etc.

Microbii au fost descoperiți de olandezul A. Leeuwenhoek (1632-1723) la sfârșitul secolului al XVII-lea, când a realizat primele lentile care asigurau o mărire de 200 de ori sau mai mult. Microcosmosul pe care l-a văzut l-a uimit; Leeuwenhoek a descris și schițat microorganismele pe care le-a descoperit pe diferite obiecte. El a pus bazele naturii descriptive a noii științe. Descoperirile lui Louis Pasteur (1822-1895) au demonstrat că microorganismele diferă nu numai prin formă și structură, ci și prin funcțiile lor vitale. Pasteur a stabilit că drojdia provoacă fermentația alcoolică, iar unii microbi pot provoca boli infecțioase la oameni și animale. Pasteur a intrat în istorie ca inventatorul metodei de vaccinare împotriva rabiei și antraxului. Contribuția celebră la microbiologie este R. Koch (1843-1910) - a descoperit agenții cauzatori ai tuberculozei și holerei, I. I. Mechnikova (1845-1916) - a dezvoltat teoria fagocitară a imunității, fondatorul virologiei D. I. Ivanovsky (1864-1864). 1920), N F. Gamaleya (1859-1940) și mulți alți oameni de știință.

Clasificarea și morfologia microorganismelor

microbi - Acestea sunt organisme vii minuscule, în mare parte unicelulare, vizibile doar printr-un microscop. Dimensiunea microorganismelor se măsoară în micrometri - microni (1/1000 mm) și nanometri - nm (1/1000 microni).

Microbii sunt caracterizați printr-o mare varietate de specii, care diferă ca structură, proprietăți și capacitatea de a exista în diferite condiții de mediu. Ei pot fi unicelular, pluricelularȘi necelular.

Microbii sunt împărțiți în bacterii, viruși și fagi, ciuperci și drojdie. Separat, există varietăți de bacterii - rickettsia, micoplasmă, iar un grup special este format din protozoare (protozoare).

Bacterii

Bacterii- microorganisme predominant unicelulare cu dimensiuni de la zecimi de micrometru, de exemplu micoplasma, la câțiva micrometri, iar în spirochete - până la 500 de microni.

Există trei forme principale de bacterii: sferice (coci), în formă de baston (bacil etc.), contorte (vibrioni, spirochete, spirilla) (Fig. 1).

Bacteriile globulare (coci) De obicei, au formă sferică, dar pot fi ușor ovale sau în formă de fasole. Cocii pot fi localizați individual (micrococi); în perechi (diplococi); sub formă de lanțuri (streptococi) sau ciorchini de struguri (stafilococi), la pachet (sarcine). Streptococii pot provoca amigdalită și erizipel, în timp ce stafilococii pot provoca diverse procese inflamatorii și purulente.

Orez. 1. Forme de bacterii: 1 - micrococi; 2 - streptococi; 3 - sardine; 4 — bețișoare fără spori; 5 — tije cu spori (bacili); 6 - vibrioni; 7- spirochete; 8 - spirilla (cu flageli); stafilococi

Bacteriile în formă de tijă cel mai comun. Tijele pot fi simple, legate în perechi (diplobacteria) sau în lanțuri (streptobacterii). Bacteriile în formă de baston includ Escherichia coli, agenții cauzali ai salmonelozei, dizenteriei, febrei tifoide, tuberculozei etc. Unele bacterii în formă de bastonaș au capacitatea de a forma conflicte. Tijele care formează spori se numesc bacili. Bacili în formă de fus se numesc clostridii.

Sporularea este un proces complex. Sporii sunt semnificativ diferiți de o celulă bacteriană obișnuită. Au o coajă densă și o cantitate foarte mică de apă, nu necesită nutrienți, iar reproducerea se oprește complet. Sporii sunt capabili să reziste mult timp la uscare, la temperaturi ridicate și scăzute și pot rămâne într-o stare viabilă timp de zeci și sute de ani (spori de antrax, botulism, tetanos etc.). Odată ajunși într-un mediu favorabil, sporii germinează, adică se transformă în forma obișnuită de înmulțire vegetativă.

Bacteriile răsucite poate fi sub formă de virgulă - vibrios, cu mai multe bucle - spirilla, sub formă de băț subțire răsucit - spirochete. Vibrionii includ agentul cauzal al holerei, iar agentul cauzal al sifilisului este o spirochetă.

celula bacteriana are un perete celular (teaca), adesea acoperit cu mucus. Adesea mucusul formează o capsulă. Conținutul celulei (citoplasmă) este separat de membrană prin membrana celulară. Citoplasma este o masă proteică transparentă în stare coloidală. Citoplasma conține ribozomi, un aparat nuclear cu molecule de ADN și diverse incluziuni de nutrienți de rezervă (glicogen, grăsime etc.).

Micoplasma - bacterii lipsite de perete celular și care necesită factori de creștere conținute în drojdie pentru dezvoltarea lor.

Unele bacterii se pot mișca. Mișcarea se realizează cu ajutorul flagelilor - fire subțiri de diferite lungimi care efectuează mișcări de rotație. Flagelii pot fi sub forma unui singur fir lung sau sub forma unui mănunchi și pot fi localizați pe întreaga suprafață a bacteriei. Multe bacterii în formă de tijă și aproape toate bacteriile curbate au flageli. Bacteriile sferice, de regulă, nu au flageli și sunt imobile.

Bacteriile se reproduc prin împărțirea în două părți. Rata de divizare poate fi foarte mare (la fiecare 15-20 de minute), iar numărul de bacterii crește rapid. Această diviziune rapidă are loc pe alimente și alte substraturi bogate în nutrienți.

Viruși

Viruși- un grup special de microorganisme care nu au structură celulară. Dimensiunile virușilor sunt măsurate în nanometri (8-150 nm), deci pot fi văzute doar cu ajutorul unui microscop electronic. Unii virusuri constau doar dintr-o proteină și un acid nucleic (ADN sau ARN).

Virușii provoacă boli umane atât de comune, cum ar fi gripa, hepatita virală, rujeola, precum și boli ale animalelor - febra aftoasă, ciuma animalelor și multe altele.

Se numesc virusuri bacteriene bacteriofagi, virusuri fungice - micofage etc Bacteriofagii se gasesc peste tot unde exista microorganisme. Fagii provoacă moartea celulelor microbiene și pot fi utilizați pentru tratarea și prevenirea anumitor boli infecțioase.

Ciuperci sunt organisme vegetale speciale care nu au clorofilă și nu sintetizează substanțe organice, dar necesită substanțe organice gata preparate. Prin urmare, ciupercile se dezvoltă pe diferite substraturi care conțin substanțe nutritive. Unele ciuperci pot provoca boli ale plantelor (cancer și ciuperci tardive ale cartofilor etc.), insectelor, animalelor și oamenilor.

Celulele fungice diferă de celulele bacteriene prin prezența nucleelor ​​și vacuolelor și sunt similare cu celulele vegetale. Cel mai adesea, ele iau forma unor fire lungi și ramificate sau împletite - hife. Format din hife miceliu, sau miceliu. Miceliul poate consta din celule cu unul sau mai mulți nuclei sau poate fi necelular, reprezentând o celulă multinucleată gigantică. Corpurile fructifere se dezvoltă pe miceliu. Corpul unor ciuperci poate fi format din celule unice, fără formarea de miceliu (drojdie etc.).

Ciupercile se pot reproduce în diferite moduri, inclusiv vegetativ, ca urmare a diviziunii hifelor. Majoritatea ciupercilor se reproduc asexuat și sexual prin formarea de celule speciale de reproducere - disputa. Sporii, de regulă, pot persista mult timp în mediul extern. Sporii maturi pot fi transportați pe distanțe considerabile. Odată ajunși în mediul nutritiv, sporii se dezvoltă rapid în hife.

Un grup mare de ciuperci este reprezentat de mucegaiuri (Fig. 2). Distribuite pe scară largă în natură, pot crește pe produsele alimentare, formând plăci clar vizibile de diferite culori. Alterarea alimentelor este adesea cauzată de ciupercile mucoase, care formează o masă pufoasă albă sau gri. Ciuperca mucorului Rhizopus provoacă „putregaiul moale” al legumelor și fructelor de pădure, iar ciuperca Botrytis îmbracă și înmoaie merele, perele și fructele de pădure. Agenții cauzali ai modelării produselor pot fi ciuperci din genul Peniillium.

Anumite tipuri de ciuperci nu numai că pot duce la alterarea alimentelor, ci pot produce și substanțe toxice pentru oameni - micotoxine. Acestea includ unele tipuri de ciuperci din genul Aspergillus, genul Fusarium etc.

Proprietățile benefice ale anumitor tipuri de ciuperci sunt utilizate în industria alimentară și farmaceutică și în alte industrii. De exemplu, ciupercile din genul Peniiillium sunt folosite pentru obținerea penicilinei antibiotice și în producția de brânzeturi (Roquefort și Camembert), ciupercile din genul Aspergillus sunt folosite la producerea acidului citric și a multor preparate enzimatice.

Actinomicete- microorganisme care au caracteristici atât ale bacteriilor cât și ale ciupercilor. În structură și proprietăți biochimice, actinomicetele sunt asemănătoare bacteriilor, iar în ceea ce privește natura reproducerii și capacitatea de a forma hife și miceliu, sunt asemănătoare cu ciupercile.

Orez. 2. Tipuri de ciuperci de mucegai: 1 - peniillium; 2- aspergillus; 3 - mukor.

Drojdie

Drojdie- microorganisme unicelulare imobile cu o dimensiune de cel mult 10-15 microni. Forma celulei de drojdie este adesea rotundă sau ovală, mai rar în formă de tijă, în formă de seceră sau în formă de lămâie. Celulele de drojdie sunt similare ca structură cu ciupercile; au, de asemenea, un nucleu și vacuole. Drojdia se reproduce prin înmugurire, fisiune sau spori.

Drojdiile sunt larg răspândite în natură, pot fi găsite în sol și pe plante, pe produsele alimentare și pe diverse deșeuri industriale care conțin zaharuri. Dezvoltarea drojdiei în produsele alimentare poate duce la alterare, provocând fermentație sau acrire. Unele tipuri de drojdie au capacitatea de a transforma zahărul în alcool etilic și dioxid de carbon. Acest proces se numește fermentație alcoolică și este utilizat pe scară largă în industria alimentară și vinicolă.

Unele tipuri de drojdie de candida provoacă o boală umană numită candidoză.

Majoritatea oamenilor asociază cuvântul „bacterie” cu ceva neplăcut și o amenințare pentru sănătate. În cel mai bun caz, vin în minte produsele din lapte fermentat. În cel mai rău caz - disbacterioză, ciuma, dizenterie și alte probleme. Dar bacteriile sunt peste tot, sunt bune și rele. Ce pot ascunde microorganismele?

Ce sunt bacteriile

Omul și bacteriile

Apariția bacteriilor în organism

Bacteriile benefice sunt: ​​bacteriile lactice, bifidobacteriile, E. coli, streptomicenele, micorizele, cianobacteriile.

Toți joacă un rol important în viața umană. Unele dintre ele previn apariția infecțiilor, altele sunt folosite în producția de medicamente, iar altele mențin echilibrul în ecosistemul planetei noastre.

Tipuri de bacterii dăunătoare

Bacteriile dăunătoare pot provoca o serie de boli grave la oameni. De exemplu, difterie, antrax, durere în gât, ciuma și multe altele. Se transmit cu ușurință de la o persoană infectată prin aer, alimente sau atingere. Bacteriile dăunătoare, ale căror nume vor fi date mai jos, sunt cele care strica alimentele. Ele emană un miros neplăcut, putrezesc și se descompun și provoacă boli.

Bacteriile pot fi gram-pozitive, gram-negative, în formă de baston.

Numele bacteriilor dăunătoare

Bacteriile dăunătoare pot rămâne în organism mult timp și pot absorbi substanțele benefice din acesta. Cu toate acestea, ele pot provoca o boală infecțioasă.

Cele mai periculoase bacterii

Una dintre cele mai rezistente bacterii este meticilina. Este mai cunoscut ca Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus). Acest microorganism poate provoca nu una, ci mai multe boli infecțioase. Unele tipuri de aceste bacterii sunt rezistente la antibiotice și antiseptice puternice. Tulpinile acestei bacterii pot trăi în tractul respirator superior, rănile deschise și tractul urinar la fiecare al treilea locuitor al Pământului. Pentru o persoană cu un sistem imunitar puternic, acest lucru nu reprezintă un pericol.

Bacteriile dăunătoare pentru oameni sunt, de asemenea, agenți patogeni numiți Salmonella typhi. Sunt agenții cauzali ai infecțiilor intestinale acute și ai febrei tifoide. Aceste tipuri de bacterii, daunatoare omului, sunt periculoase deoarece produc substante toxice extrem de periculoase pentru viata. Pe măsură ce boala progresează, apare intoxicația corpului, febră foarte mare, erupții cutanate pe corp, iar ficatul și splina se măresc. Bacteria este foarte rezistentă la diferite influențe externe. Trăiește bine în apă, pe legume, fructe și se reproduce bine în produsele lactate.

Clostridium tetan este, de asemenea, una dintre cele mai periculoase bacterii. Produce o otravă numită exotoxină tetanosică. Persoanele care se infectează cu acest agent patogen experimentează dureri groaznice, convulsii și mor foarte greu. Boala se numește tetanos. În ciuda faptului că vaccinul a fost creat în 1890, 60 de mii de oameni mor din cauza acestuia în fiecare an pe Pământ.

Și o altă bacterie care poate duce la moartea omului este Mycobacterium tuberculosis. Provoacă tuberculoză, care este rezistentă la medicamente. Dacă nu căutați ajutor în timp util, o persoană poate muri.

Măsuri de prevenire a răspândirii infecțiilor

Bacteriile dăunătoare și numele microorganismelor sunt studiate de medici din toate disciplinele din perioada studenției. Asistența medicală caută anual noi metode pentru a preveni răspândirea infecțiilor care pun viața în pericol. Dacă urmați măsuri preventive, nu va trebui să pierdeți energie pentru a găsi noi modalități de a combate astfel de boli.

Pentru a face acest lucru, este necesar să se identifice în timp util sursa infecției, să se determine cercul de bolnavi și posibilele victime. Este imperativ să izolați pe cei infectați și să dezinfectați sursa de infecție.

A doua etapă este distrugerea căilor prin care bacteriile dăunătoare pot fi transmise. În acest scop, se face propagandă adecvată în rândul populației.

Facilitățile alimentare, rezervoarele și depozitele de depozitare a alimentelor sunt luate sub control.

Fiecare persoană poate rezista bacteriilor dăunătoare prin întărirea imunității în toate modurile posibile. Un stil de viață sănătos, respectarea regulilor de igienă de bază, protejarea în timpul contactului sexual, utilizarea instrumentelor și echipamentelor medicale sterile de unică folosință, limitând complet comunicarea cu persoanele aflate în carantină. Dacă intrați într-o zonă epidemiologică sau într-o sursă de infecție, trebuie să respectați cu strictețe toate cerințele serviciilor sanitare și epidemiologice. O serie de infecții sunt echivalate în efectele lor cu arme bacteriologice.

Ce tipuri de bacterii există: nume și tipuri

Cel mai vechi organism viu de pe planeta noastră. Nu numai că membrii săi au supraviețuit de miliarde de ani, dar sunt și suficient de puternici pentru a distruge toate celelalte specii de pe Pământ. În acest articol ne vom uita la ce tipuri de bacterii există.

Să vorbim despre structura, funcțiile lor și, de asemenea, să numim câteva tipuri utile și dăunătoare.

Descoperirea bacteriilor

Tipuri de bacterii în urină

Structura

Metabolism

Reproducere

Loc în lume

Anterior, ne-am dat seama ce sunt bacteriile. Acum merită să vorbim despre rolul pe care îl joacă în natură.

Cercetătorii spun că bacteriile sunt primele organisme vii care apar pe planeta noastră. Există atât soiuri aerobe, cât și anaerobe. Prin urmare, creaturile unicelulare sunt capabile să supraviețuiască diferitelor dezastre care au loc pe Pământ.

Beneficiul incontestabil al bacteriilor constă în asimilarea azotului atmosferic. Ele sunt implicate în formarea fertilității solului și distrugerea rămășițelor reprezentanților morți ai florei și faunei. În plus, microorganismele participă la crearea mineralelor și sunt responsabile pentru menținerea rezervelor de oxigen și dioxid de carbon în atmosfera planetei noastre.

Biomasa totală a procariotelor este de aproximativ cinci sute de miliarde de tone. Stochează mai mult de optzeci la sută din fosfor, azot și carbon.

Cu toate acestea, pe Pământ există nu numai specii de bacterii benefice, ci și patogene. Ele provoacă multe boli mortale. De exemplu, printre acestea se numără tuberculoza, lepra, ciuma, sifilisul, antraxul și multe altele. Dar chiar și cele care sunt sigure condiționat pentru viața umană pot deveni o amenințare dacă nivelul de imunitate scade.

Există și bacterii care infectează animalele, păsările, peștii și plantele. Astfel, microorganismele nu sunt doar în simbioză cu ființe mai dezvoltate. În continuare vom vorbi despre ce bacterii patogene există, precum și despre reprezentanții benefici ai acestui tip de microorganism.

Bacteriile și oamenii

Chiar și la școală se învață ce sunt bacteriile. Gradul 3 cunoaște toate tipurile de cianobacterii și alte organisme unicelulare, structura și reproducerea lor. Acum vom vorbi despre partea practică a problemei.

În urmă cu jumătate de secol, nimeni nu s-a gândit nici măcar la o astfel de problemă precum starea microflorei din intestine. Totul a fost ok. Mănâncă mai natural și mai sănătos, mai puțini hormoni și antibiotice, mai puține emisii chimice în mediu.

Astăzi, în condiții de alimentație proastă, stres și o supraabundență de antibiotice, disbioza și problemele conexe ocupă poziții de conducere. Cum propun medicii să se ocupe de asta?

Unul dintre principalele răspunsuri este utilizarea probioticelor. Acesta este un complex special care repopulează intestinele umane cu bacterii benefice.

O astfel de intervenție poate ajuta la probleme atât de neplăcute precum alergiile alimentare, intoleranța la lactoză, tulburările gastrointestinale și alte afecțiuni.

Să ne referim acum la ce bacterii benefice există și, de asemenea, să aflăm despre efectul lor asupra sănătății.

Trei tipuri de microorganisme au fost studiate în cel mai detaliu și sunt utilizate pe scară largă pentru a avea un efect pozitiv asupra organismului uman: acidophilus, bacilul bulgar și bifidobacteriile.

Primele două sunt concepute pentru a stimula sistemul imunitar, precum și pentru a reduce creșterea unor microorganisme dăunătoare precum drojdia, E. coli și așa mai departe. Bifidobacteriile sunt responsabile pentru digerarea lactozei, producerea anumitor vitamine și scăderea colesterolului.

Bacteriile dăunătoare

Mai devreme am vorbit despre ce tipuri de bacterii există. Tipurile și denumirile celor mai comune microorganisme benefice au fost anunțate mai sus. În continuare vom vorbi despre „dușmanii unicelulari” ai oamenilor.

Există unele care sunt dăunătoare doar pentru oameni, în timp ce altele sunt mortale pentru animale sau plante. Oamenii au învățat să-l folosească pe acesta din urmă, în special, pentru a distruge buruienile și insectele enervante.

Înainte de a explora ce sunt bacteriile dăunătoare, merită să determinați cum se răspândesc. Și sunt o mulțime. Există microorganisme care se transmit prin alimente contaminate și nespălate, prin picături în aer și prin contact, prin apă, sol sau prin mușcături de insecte.

Cel mai rău lucru este că o singură celulă, odată ajunsă în mediul favorabil al corpului uman, este capabilă să se înmulțească până la câteva milioane de bacterii în doar câteva ore.

Dacă vorbim despre ce tipuri de bacterii există, numele celor patogene și benefice sunt greu de distins pentru un profan. În știință, termenii latini sunt folosiți pentru a se referi la microorganisme. În limbajul obișnuit, cuvintele abstruse sunt înlocuite cu concepte - „Escherichia coli”, „patogeni” ai holerei, tuse convulsivă, tuberculoză și altele.

Măsurile preventive pentru prevenirea bolii sunt de trei tipuri. Acestea sunt vaccinări și vaccinări, întreruperea căilor de transmitere (pansamente de tifon, mănuși) și carantină.

De unde provin bacteriile din urină?

Ce bacterii sunt benefice?

Bacteriile sunt peste tot - am auzit un slogan similar încă din copilărie. Încercăm cu toată puterea să rezistăm acestor microorganisme prin sterilizarea mediului. Este necesar să faci asta?

Există bacterii care sunt protectori și ajutoare atât pentru oameni, cât și pentru mediu. Aceste microorganisme vii acoperă oamenii și natura cu milioane de colonii. Ei sunt participanți activi la toate procesele care au loc pe planetă și direct în corpul oricărei creaturi vii. Scopul lor este să fie responsabil pentru curgerea corectă a proceselor vieții și să fie peste tot acolo unde nu se poate face fără ele.

Vasta lume a bacteriilor

Conform studiilor efectuate în mod regulat de oamenii de știință, corpul uman conține mai mult de două kilograme și jumătate de diferite bacterii.

Toate bacteriile sunt implicate în procesele vieții. De exemplu, unii ajută la digestia alimentelor, alții sunt asistenți activi în producția de vitamine, iar alții acționează ca protectori împotriva virusurilor și microorganismelor dăunătoare.

Una dintre vietățile foarte utile prezente în mediul extern este o bacterie fixatoare de azot, care se găsește în nodulii rădăcinilor plantelor care eliberează azotul în atmosferă necesar respirației umane.

Există un alt grup de microorganisme care sunt asociate cu digestia compușilor organici reziduali, care ajută la menținerea fertilității solului la un nivel adecvat. Aceasta include microbi fixatori de azot.

Bacteriile medicinale și alimentare

Alte microorganisme iau parte activă în procesul de producere a antibioticelor - acestea sunt streptomicina și tetraciclina. Aceste bacterii se numesc Streptomyces și sunt bacterii din sol care sunt folosite nu numai la fabricarea antibioticelor, ci și a produselor industriale și alimentare.

Pentru aceste industrii alimentare este utilizată pe scară largă bacteria Lactobacillis, care este implicată în procesele de fermentație. Prin urmare, este solicitat în producția de iaurt, bere, brânză și vin.

Toți acești reprezentanți ai microorganismelor-ajutoare trăiesc după propriile reguli stricte. Încălcarea echilibrului lor duce la cele mai negative fenomene. În primul rând, disbacterioza este cauzată în corpul uman, ale cărei consecințe sunt uneori ireversibile.

În al doilea rând, toate funcțiile de restaurare umane asociate cu organele interne sau externe sunt mult mai dificile atunci când există un dezechilibru al bacteriilor benefice. Același lucru este valabil și pentru grupul care este implicat în producția de alimente.

Totalitatea bacteriilor care locuiesc în corpul uman are un nume comun - microbiota. Într-o microfloră umană normală, sănătoasă, există câteva milioane de bacterii. Fiecare dintre ele joacă un rol important pentru funcționarea normală a corpului uman.

În absența oricărui tip de bacterii benefice, o persoană începe să se îmbolnăvească, funcționarea tractului gastrointestinal și a tractului respirator este perturbată. Bacteriile benefice pentru oameni sunt concentrate pe piele, în intestine și pe membranele mucoase ale corpului. Numărul de microorganisme este reglat de sistemul imunitar.

În mod normal, corpul uman conține atât microfloră benefică, cât și patogenă. Bacteriile pot fi benefice sau patogene.

Există mult mai multe bacterii benefice. Ele reprezintă 99% din numărul total de microorganisme.

In aceasta situatie se mentine echilibrul necesar.

Printre diferitele tipuri de bacterii care trăiesc pe corpul uman se numără:

• bifidobacterii;
• lactobacili;
• enterococi;
• coli.

Bifidobacterii

Acest tip de microorganism este cel mai frecvent și este implicat în producerea de acid lactic și acetat. Creează un mediu acid, neutralizând astfel majoritatea microbilor patogeni. Flora patogenă încetează să se dezvolte și provoacă procese de putrezire și fermentare.

Bifidobacteriile joacă un rol important în viața unui copil, deoarece sunt responsabile pentru prezența unei reacții alergice la orice produs alimentar. În plus, au efect antioxidant și previn dezvoltarea tumorilor.

Sinteza vitaminei C nu este completă fără participarea bifidobacteriilor. În plus, există informații că bifidobacteriile ajută la absorbția vitaminelor D și B, care sunt necesare pentru ca o persoană să funcționeze normal. Dacă există o deficiență de bifidobacterii, chiar și luarea de vitamine sintetice din acest grup nu va aduce niciun rezultat.

Lactobacili

Acest grup de microorganisme este, de asemenea, important pentru sănătatea umană. Datorită interacțiunii lor cu alți locuitori ai intestinului, creșterea și dezvoltarea microorganismelor patogene este blocată și agenții patogeni ai infecțiilor intestinale sunt suprimați.

Lactobacilii sunt implicați în formarea acidului lactic, lizocinei și bacteriocinelor. Acesta este un mare ajutor pentru sistemul imunitar. Dacă există o deficiență a acestor bacterii în intestine, atunci disbioza se dezvoltă foarte repede.

Lactobacilii populează nu numai intestinele, ci și membranele mucoase. Deci aceste microorganisme sunt importante pentru sănătatea femeilor. Acestea mențin aciditatea mediului vaginal și previn dezvoltarea vaginozei bacteriene.

Escherichia coli

Nu toate tipurile de E. coli sunt patogene. Majoritatea, dimpotrivă, îndeplinesc o funcție de protecție. Utilitatea genului E. coli constă în sinteza cocilinei, care rezistă activ majorității microflorei patogene.

Aceste bacterii sunt utile pentru sinteza diferitelor grupe de vitamine, acid folic și nicotinic. Rolul lor în sănătate nu trebuie subestimat. De exemplu, acidul folic este esențial pentru producerea de celule roșii din sânge și pentru menținerea nivelului normal al hemoglobinei.

Enterococi

Acest tip de microorganism colonizează intestinul uman imediat după naștere.

Ele ajută la absorbția zaharozei. Trăind în principal în intestinul subțire, ele, ca și alte bacterii benefice nepatogene, oferă protecție împotriva proliferării excesive a elementelor dăunătoare. În același timp, enterococii sunt considerați a fi bacterii relativ sigure.

Dacă încep să depășească limitele admise, se dezvoltă diferite boli bacteriene. Lista bolilor este foarte lungă. Începând de la infecții intestinale, terminând cu meningococ.

Efectele pozitive ale bacteriilor asupra organismului

Proprietățile benefice ale bacteriilor nepatogene sunt foarte diverse. Atâta timp cât există un echilibru între locuitorii intestinelor și membranele mucoase, corpul uman funcționează normal.

Majoritatea bacteriilor sunt implicate în sinteza și descompunerea vitaminelor. Fără prezența lor, vitaminele B nu sunt absorbite de intestine, ceea ce duce la tulburări ale sistemului nervos, boli de piele și scăderea hemoglobinei.

Cea mai mare parte a componentelor alimentare nedigerate care ajung în intestinul gros sunt descompuse tocmai de bacterii. În plus, microorganismele asigură constanta metabolismului apă-sare. Mai mult de jumătate din toată microflora este implicată în reglarea absorbției acizilor grași și a hormonilor.

Microflora intestinală formează imunitate locală. Aici este distrus cea mai mare parte a organismelor patogene și blocarea microbilor dăunători.

În consecință, oamenii nu simt balonare și flatulență. O creștere a limfocitelor provoacă fagocitele active să lupte cu inamicul și să stimuleze producția de imunoglobuline A.

Microorganismele benefice nepatogene au un efect pozitiv asupra pereților intestinului subțire și gros. Ele mențin acolo un nivel constant de aciditate, stimulează aparatul limfoid, epiteliul devine rezistent la diferiți agenți cancerigeni.

Peristaltismul intestinal depinde, de asemenea, în mare măsură de ce microorganisme se află în el. Suprimarea proceselor de degradare și fermentație este una dintre sarcinile principale ale bifidobacteriilor. Multe microorganisme se dezvoltă de mulți ani în simbioză cu bacteriile patogene, controlându-le astfel.

Reacțiile biochimice care apar constant cu bacteriile eliberează multă energie termică, menținând echilibrul termic general al organismului. Microorganismele se hrănesc cu reziduuri nedigerate.

Disbacterioza

Disbacterioza este o modificare a compoziției cantitative și calitative a bacteriilor din corpul uman . În acest caz, organismele benefice mor, iar cele dăunătoare se reproduc activ.

Disbacterioza afectează nu numai intestinele, ci și membranele mucoase (poate exista disbioză a cavității bucale, a vaginului). Denumirile care vor predomina în analize sunt: ​​streptococ, stafilococ, micrococ.

În condiții normale, bacteriile benefice reglează dezvoltarea microflorei patogene. Pielea și organele respiratorii sunt de obicei sub protecție fiabilă. Când echilibrul este perturbat, o persoană prezintă următoarele simptome: flatulență intestinală, balonare, dureri abdominale, frustrare.

Mai târziu, poate începe scăderea în greutate, anemie și deficit de vitamine. Din sistemul reproducător există scurgeri abundente, adesea însoțite de un miros neplăcut. Iritația, rugozitatea și crăpăturile apar pe piele. Disbacterioza este un efect secundar după administrarea de antibiotice.

Dacă observați astfel de simptome, cu siguranță ar trebui să consultați un medic, care vă va prescrie un set de măsuri pentru a restabili microflora normală. Acest lucru necesită adesea administrarea de probiotice.

Adevărat, bacterii), microorganisme cu un tip de structură celulară procariotă: aparatul lor genetic nu este închis într-un nucleu celular izolat de o membrană.

Dimensiunile și formele celulelor. Majoritatea bacteriilor sunt organisme unicelulare cu o dimensiune de 0,2-10,0 microni. Printre bacterii se numără și „pitici”, așa-numitele nanobacterii (aproximativ 0,05 microni) și „giganți”, de exemplu, bacterii din genurile Achromatium și Macromonas (lungime de până la 100 de microni), un locuitor al intestinelor. a peștilor chirurg Epulopiscium fishelsoni (lungime de până la 600 microni) și Thiomargarita namibiensis izolate din apele mării de coastă din Namibia și Chile (până la 800 µm). Cel mai adesea, celula bacteriană are o formă de tijă, sferică (coci) sau contortă (vibrioni, spirilla și spirochete). Au fost găsite specii cu celule triunghiulare, pătrate, stelate și plate (în formă de placă). Unele bacterii conțin proiecții citoplasmatice numite prosteks. Bacteriile pot fi unice, formează perechi, lanțuri scurte și lungi, ciorchini, formează pachete de 4, 8 sau mai multe celule (sarcine), rozete, rețele și miceliu (actinomicete). Sunt cunoscute și forme pluricelulare, formând tricomi (microcolonii) drepte și ramificate. Se găsesc atât bacterii mobile, cât și nemotile. Primele se deplasează cel mai adesea cu ajutorul flagelilor, uneori prin alunecarea celulelor (mixobacterii, cianobacterii, spirochete etc.). Este cunoscută și o mișcare de „săritură”, a cărei natură nu este clară. Pentru formele mobile sunt descrise fenomenele de mișcare activă ca răspuns la acțiunea factorilor fizici sau chimici.

Compoziția chimică și structura celulelor. O celulă bacteriană este de obicei 70-80% apă. În reziduul uscat, proteinele reprezintă 50%, componentele peretelui celular 10-20%, ARN 10-20%, ADN-ul 3-4% și lipidele 10%. În medie, cantitatea de carbon este de 50%, oxigen 20%, azot 14%, hidrogen 8%, fosfor 3%, sulf și potasiu 1% fiecare, calciu și magneziu 0,5% fiecare și fier 0,2%.

Cu puține excepții (micoplasme), celulele bacteriene sunt înconjurate de un perete celular, care determină forma bacteriei și îndeplinește funcții mecanice și fiziologice importante. Componenta sa principală este complexul biopolimer mureina (peptidoglican). În funcție de caracteristicile compoziției și structurii peretelui celular, bacteriile se comportă diferit atunci când sunt colorate conform metodei lui H. K. Gram (om de știință danez care a propus metoda de colorare), care a servit drept bază pentru împărțirea bacteriilor în gram-pozitive, gram-negative și cele lipsite de perete celular (de exemplu, micoplasmă). Primele se disting printr-un conținut ridicat (de până la 40 de ori) de mureină și un perete gros; la gram-negative este semnificativ mai subțire și acoperită la exterior cu o membrană exterioară formată din proteine, fosfolipide și lipopolizaharide și, aparent, implicată în transportul de substanțe. Multe bacterii au vilozități (fimbriae, pili) și flageli pe suprafața lor care le permit mișcarea. Adesea, pereții celulari ai bacteriilor sunt înconjurați de capsule mucoase de grosimi variabile, formate în principal din polizaharide (uneori glicoproteine ​​sau polipeptide). Într-un număr de bacterii, s-au găsit și așa-numitele straturi S (din engleză suprafață), căptușind suprafața exterioară a membranei celulare cu structuri proteice uniform împachetate de formă regulată.

Membrana citoplasmatică, care separă citoplasma de peretele celular, servește ca barieră osmotică a celulei și reglează transportul de substanțe; în ea se desfășoară procesele de respirație, fixare a azotului, chemosinteză etc.. Formează adesea invaginări - mezosomi. Biosinteza peretelui celular, sporularea, etc sunt, de asemenea, asociate cu membrana citoplasmatică și derivații acesteia. Flagelii și ADN-ul genomic sunt atașați de el.

Celula bacteriană este organizată destul de simplu. În citoplasma multor bacterii există incluziuni reprezentate de diferite tipuri de bule (vezicule) formate ca urmare a invaginării membranei citoplasmatice. Bacteriile fototrofe, nitrificante și metanooxidante se caracterizează printr-o rețea dezvoltată de membrane citoplasmatice sub formă de vezicule nedivizate, care amintește de grana cloroplastelor eucariote. Celulele unor bacterii care locuiesc în apă conțin vacuole de gaz (aerozomi) care acționează ca regulatori de densitate; În multe bacterii se găsesc incluziuni de substanțe de rezervă - polizaharide, poli-β-hidroxibutirat, polifosfați, sulf etc. În citoplasmă sunt prezenți și ribozomi (de la 5 la 50 mii). Unele bacterii (de exemplu, multe cianobacterii) au carboxizomi - corpuri care conțin o enzimă implicată în fixarea CO 2 . Așa-numitele corpuri parasporale ale unor bacterii care formează spori conțin o toxină care ucide larvele de insecte.

Genomul bacterian (nucleoid) este reprezentat de o moleculă circulară de ADN, care este adesea numită cromozom bacterian. Genomul bacterian este caracterizat prin combinarea multor gene înrudite funcțional în așa-numiții operoni. În plus, celula poate conține elemente genetice extracromozomiale - ADN plasmid, care poartă mai multe gene utile bacteriilor (inclusiv gene de rezistență la antibiotice). Poate exista autonom sau poate fi inclus temporar în cromozom. Dar uneori, ca urmare a mutațiilor, acest ADN își pierde capacitatea de a părăsi cromozomul și devine o componentă permanentă a genomului. Apariția de noi gene poate fi cauzată și de transferul genetic ca urmare a transferului unidirecțional al ADN-ului de la o celulă donatoare la o celulă primitoare (un analog al procesului sexual). Un astfel de transfer poate avea loc prin contactul direct a două celule (conjugare), cu participarea bacteriofagelor (transducție) sau prin intrarea genelor în celulă din mediul extern fără contact intercelular. Toate acestea sunt de mare importanță pentru microevoluția bacteriilor și dobândirea de noi proprietăți.

Reproducere. Majoritatea bacteriilor se reproduc prin fisiune în două, mai rar prin înmugurire, iar unele (de exemplu, actinomicete) - cu ajutorul exosporilor sau fragmentelor de miceliu. Există o metodă cunoscută de diviziune multiplă (cu formarea de celule reproductive mici-baeocite într-un număr de cianobacterii). Procariotele multicelulare se pot reproduce prin desprinderea uneia sau mai multor celule din tricomi. Unele bacterii se caracterizează printr-un ciclu complex de dezvoltare, în timpul căruia morfologia celulelor se poate modifica și se pot forma forme de repaus: chisturi, endospori, akinete. Mixobacterii sunt capabile să formeze corpi fructiferi, adesea de configurații și culori bizare.

O caracteristică distinctivă a bacteriilor este capacitatea lor de a se reproduce rapid. De exemplu, timpul de dublare al celulelor de Escherichia coli este de 20 de minute. Se estimează că descendența unei celule, în cazul creșterii nelimitate, în 48 de ore ar depăși masa Pământului de 150 de ori.

Conditii de viata. Bacteriile s-au adaptat la diferite condiții de viață. Se pot dezvolta într-un interval de temperatură de la -5 (și mai jos) la 113 °C. Printre acestea se numără: psihrofile, care cresc la temperaturi sub 20 ° C (pentru Bacillus psichrophilus, de exemplu, temperatura maximă de creștere este de -10 ° C), mezofile (creștere optimă la 20-40 ° C), termofile (50-60 ° C). C), termofile extreme (70 °C) și hipertermofile (80 °C și peste). Sporii anumitor tipuri de bacterii pot rezista la încălzirea pe termen scurt până la 160-180 °C și la răcirea pe termen lung până la -196 °C și mai jos. Unele bacterii sunt extrem de rezistente la radiațiile ionizante și chiar trăiesc în apa de răcire a reactoarelor nucleare (Deinococcus radiodurans). Un număr de bacterii (barofile sau piezofile) tolerează presiunea hidrostatică de până la 101 mii kPa, iar anumite specii nu cresc la presiuni sub 50 mii kPa. În același timp, există bacterii care nu pot rezista nici măcar la o ușoară creștere a presiunii atmosferice. Majoritatea tipurilor de bacterii nu se dezvoltă dacă concentrația de săruri (NaCl) în mediu depășește 0,5 mol/l. Condițiile optime pentru dezvoltarea halofilelor moderate și extreme sunt observate în medii cu concentrații de NaCl de 10, respectiv 30%; pot crește chiar și în soluții saturate de sare.

De regulă, bacteriile preferă condiții de mediu neutre (pH aproximativ 7,0), deși există atât acidifile extreme, capabile să crească la pH 0,1-0,5, cât și alcalifile, care se dezvoltă la pH până la 13,0.

Marea majoritate a bacteriilor studiate sunt aerobe. Unele dintre ele pot crește doar la concentrații scăzute de O 2 - până la 1,0-5,0% (microaerofile). Anaerobii facultativi cresc atât în ​​prezenţa O 2 cât şi în absenţa acestuia; sunt capabili să schimbe metabolismul de la respirația aerobă la fermentație sau respirația anaerobă (enterobacterii). Creșterea anaerobilor aerotoleranți nu este inhibată în prezența unei cantități mici de O 2, deoarece nu îl folosesc în procesul vieții (de exemplu, bacteriile lactice). Pentru anaerobii stricti, chiar și urmele de O 2 din habitat sunt distructive.

Multe bacterii supraviețuiesc în condiții de mediu nefavorabile, formând forme latente.

Majoritatea bacteriilor care utilizează compuși de azot, de regulă, folosesc formele reduse (cel mai adesea săruri de amoniu), unele necesită aminoacizi gata preparate, în timp ce altele asimilează și formele oxidate (în principal nitrați). Un număr semnificativ de bacterii cu viață liberă și simbiotice sunt capabile să fixeze azotul molecular (vezi articolul Fixarea azotului). Fosforul, care face parte din acizii nucleici și alți compuși celulari, este obținut de bacterii în principal din fosfați. Sursa de sulf necesară pentru biosinteza aminoacizilor și a unor cofactori enzimatici este cel mai adesea sulfații; Unele tipuri de bacterii necesită compuși cu sulf redus.

Taxonomie. Nu există o clasificare oficial acceptată a bacteriilor. Inițial, în aceste scopuri a fost folosită o clasificare artificială, bazată pe asemănarea caracteristicilor morfologice și fiziologice ale acestora. O clasificare filogenetică (naturală) mai avansată unește formele înrudite pe baza originii lor comune. Această abordare a devenit posibilă după alegerea genei ARNr 16S ca marker universal și apariția metodelor de determinare și comparare a secvențelor de nucleotide. Gena care codifică ARNr 16S (parte a subunității mici a ribozomului procariotic) este prezentă în toate procariotele și se caracterizează printr-un grad ridicat de conservare a secvenței de nucleotide și stabilitate funcțională.

Cea mai des folosită este clasificarea publicată în periodicul determinantului Bergi (Bergi); vezi și site-ul de pe Internet - http://141. 150.157.117:8080/prokPUB/index.htm. Conform unuia dintre sistemele existente de organisme, bacteriile, împreună cu arheile, constituie regnul procariotelor. Mulți cercetători le consideră ca un domeniu (sau superregn), împreună cu domeniile (sau superregnurile) arheilor și eucariotelor. În cadrul domeniului, cei mai mari taxoni de bacterii sunt phyla: Proteobacteria, incluzând 5 clase și 28 de ordine; Actinobacteria (5 clase și 14 ordine) și Firmicutes (3 clase și 9 ordine). În plus, se disting categorii taxonomice de rang inferior: familii, genuri, specii și subspecii.

Conform conceptelor moderne, o specie include tulpini de bacterii în care secvențele de nucleotide din genele care codifică ARNr 16S coincid cu mai mult de 97%, iar nivelul de omologie al secvențelor de nucleotide din genom depășește 70%. Nu au fost descrise mai mult de 5.000 de specii de bacterii, care reprezintă doar o mică parte din cele care locuiesc pe planeta noastră.

Bacteriile participă activ la ciclurile biogeochimice de pe planeta noastră (inclusiv ciclul majorității elementelor chimice). Activitatea geochimică modernă a bacteriilor este, de asemenea, de natură globală. De exemplu, din 4,3 10 10 tone (gigatone) de carbon organic fixat în timpul fotosintezei în Oceanul Mondial, aproximativ 4,0 10 10 tone sunt mineralizate în coloana de apă, iar 70-75% dintre ele sunt bacterii și alte microorganisme și producția totală de sulf redus în sedimentele oceanice ajunge la 4,92·10 8 tone pe an, ceea ce reprezintă aproape de trei ori producția totală anuală a tuturor tipurilor de materii prime care conțin sulf utilizate de umanitate. Cea mai mare parte a metanului gazelor cu efect de seră care intră în atmosferă este produsă de bacterii (metanogene). Bacteriile sunt un factor cheie în formarea solului, zonele de oxidare a depozitelor de sulfuri și sulf, formarea rocilor sedimentare de fier și mangan etc.

Unele bacterii provoacă boli grave la oameni, animale și plante. Acestea provoacă adesea daune produselor agricole, distrugerea părților subterane ale clădirilor, conductelor, structurilor metalice ale minelor, structurilor subacvatice etc. Studierea caracteristicilor activității de viață a acestor bacterii face posibilă dezvoltarea unor modalități eficiente de protecție împotriva daunelor pe care le au. cauză. În același timp, rolul pozitiv al bacteriilor pentru oameni nu poate fi supraestimat. Cu ajutorul bacteriilor, vinului, lactatelor, culturilor starter și altor produse, acetonă și butanol, acizi acetic și citric, se produc unele vitamine, o serie de enzime, antibiotice și carotenoide; bacteriile sunt implicate în transformarea hormonilor steroizi și a altor compuși. Ele sunt folosite pentru a produce proteine ​​(inclusiv enzime) și o serie de aminoacizi. Utilizarea bacteriilor pentru a procesa deșeurile agricole în biogaz sau etanol face posibilă crearea unor resurse de energie regenerabilă fundamental. Bacteriile sunt folosite pentru a extrage metale (inclusiv aur), pentru a crește recuperarea petrolului (vezi articolele Leșierea bacteriană, Biogeotehnologie). Datorită bacteriilor și plasmidelor, dezvoltarea ingineriei genetice a devenit posibilă. Studiul bacteriilor a jucat un rol uriaș în dezvoltarea multor domenii ale biologiei, medicinei, agronomiei etc. Importanța lor în dezvoltarea geneticii este mare, deoarece au devenit un obiect clasic pentru studierea naturii genelor și a mecanismelor de acțiune a acestora. Stabilirea căilor metabolice pentru diverși compuși etc., este asociată cu bacteriile.

Potențialul bacteriilor este practic inepuizabil. Aprofundarea cunoștințelor despre activitățile lor de viață deschide noi direcții pentru utilizarea eficientă a bacteriilor în biotehnologie și în alte industrii.

Lit.: Schlegel G. Microbiologie generală. M., 1987; Procariotele: versiunea electronică 3.0-3.17-. N. Y., 1999-2004-; Zavarzin G. A., Kolotilova N. N. Introducere în microbiologia istoriei naturale. M., 2001; Madigan M. T., Martinko J., Parker J. Brock biologia microorganismelor. a 10-a ed. Upper Saddle River, 2003; Ecologia microorganismelor. M., 2004.

Teoria de pregătire pentru blocul nr.4 al Examenului Unificat de Stat la biologie: cu sistemul și diversitatea lumii organice.

Bacterii

Bacterii aparțin organismelor procariote care nu au membrane nucleare, plastide, mitocondrii și alte organite membranare. Ele sunt caracterizate prin prezența unui ADN circular. Dimensiunea bacteriilor este destul de mică, 0,15-10 microni. Pe baza formei celulelor, acestea pot fi împărțite în trei grupuri principale: sferic , sau coci , în formă de tijă Și sertizat . Bacteriile, deși aparțin procariotelor, au o structură destul de complexă.

Structura bacteriilor

Celula bacteriană este acoperită cu mai multe straturi exterioare. Peretele celular este esențial pentru toate bacteriile și este componenta principală a celulei bacteriene. Peretele celular bacterian dă formă și rigiditate și, în plus, îndeplinește o serie de funcții importante:

• protejează celula de deteriorare
• participă la metabolism
• toxic pentru multe bacterii patogene
• participă la transportul exotoxinelor

Componenta principală a peretelui celular bacterian este polizaharida murein . În funcție de structura peretelui celular, bacteriile sunt împărțite în două grupuri: gram-pozitiv (colorate cu Gram la pregătirea preparatelor pentru microscopie) și bacterii gram-negative (necolorate prin această metodă).

Forme de bacterii: 1 - micrococi; 2 - diplococi și tetracoci; 3 - sarcine; 4 - streptococi; 5 - stafilococi; 6, 7 - tije sau bacili; 8 - vibrioni; 9 - spirila; 10 - spirochete

Structura unei celule bacteriene: I - capsulă; 2 - peretele celular; 3 - membrana citoplasmatica;4 - nucleoid; 5 - citoplasmă; 6 - cromatofori; 7 - tilacoizi; 8 - mezosom; 9 - ribozomi; 10 - flageli; II - corp bazal; 12 - băut; 13 - picături de grăsime

Pereții celulari ai bacteriilor gram-pozitive (a) și gram-negative (b): 1 - membrană; 2 - mucopeptide (mureina); 3 - lipoproteine ​​și proteine

Schema structurii membranei celulare bacteriene: 1 - membrana citoplasmatica; 2 - peretele celular; 3 - microcapsula; 4 - capsulă; 5 - stratul mucos

Există trei structuri celulare obligatorii ale bacteriilor:

1. nucleoid
2. ribozomi
3. membrana citoplasmatica (CPM)

Organele de mișcare ale bacteriilor sunt flageli, dintre care pot fi de la 1 la 50 sau mai mult. Cocii se caracterizează prin absența flagelilor. Bacteriile au capacitatea de a direcționa forme de mișcare - taxiuri.

Taxiuri sunt pozitive dacă mișcarea este îndreptată către sursa stimulului și negative când mișcarea este îndreptată departe de aceasta. Se pot distinge următoarele tipuri de taxiuri.

Chemotaxie- mișcarea bazată pe diferențele de concentrație a substanțelor chimice din mediu.

Aerotaxis- asupra diferenţei de concentraţii de oxigen.

Când reacționează la lumină și, respectiv, la un câmp magnetic, acestea apar fototaxisȘi magnetotaxie.

O componentă importantă în structura bacteriilor sunt derivații membranei plasmatice - pili (vilozități). Pili participă la fuziunea bacteriilor în complexe mari, atașarea bacteriilor la substrat și transportul de substanțe.

Nutriția bacteriilor

În funcție de tipul de nutriție, bacteriile sunt împărțite în două grupe: autotrofe și heterotrofe. Bacteriile autotrofe sintetizează substanțele organice din cele anorganice. În funcție de ce energie folosesc autotrofii pentru a sintetiza substanțele organice, ei disting între bacterii foto- (bacteriile cu sulf verde și violet) și bacteriile chimisintetice (bacteriile nitrificante, bacteriile fierului, bacteriile sulfuroase incolore etc.). Bacteriile heterotrofe se hrănesc cu substanțe organice gata preparate din resturi moarte (saprotrofe) sau plante vii, animale și oameni (simbioți).

Saprotrofele includ bacteriile putrezitoare și de fermentație. Primii descompun compușii care conțin azot, cei din urmă - compușii care conțin carbon. În ambele cazuri, energia necesară vieții lor este eliberată.

Trebuie remarcată importanța enormă a bacteriilor în ciclul azotului. Doar bacteriile și cianobacteriile sunt capabile să asimileze azotul atmosferic. Ulterior, bacteriile efectuează reacțiile de amonificare (descompunerea proteinelor din materia organică moartă în aminoacizi, care sunt apoi dezaminați în amoniac și alți compuși simpli care conțin azot), nitrificare (amoniacul este oxidat în nitriți, iar nitriții în nitrați), denitrificare (nitrații se reduc în azot gazos).

Respirația bacteriilor

În funcție de tipul de respirație, bacteriile pot fi împărțite în mai multe grupuri:

• aerobi obligatorii: cresc cu acces liber la oxigen
• anaerobi facultativi: se dezvoltă atât cu acces la oxigenul atmosferic, cât și în absența acestuia
• anaerobi obligatorii: se dezvolta in absenta completa a oxigenului din mediu

Reproducerea bacteriilor

Bacteriile se reproduc prin diviziune celulară binară simplă. Aceasta este precedată de auto-duplicarea (replicarea) ADN-ului. Înmugurirea are loc ca o excepție.

La unele bacterii s-au găsit forme simplificate ale procesului sexual. De exemplu, la E. coli, procesul sexual seamănă cu conjugarea, în care o parte din materialul genetic este transferată de la o celulă la alta la contactul lor direct. După aceasta, celulele sunt separate. Numărul de indivizi ca rezultat al procesului sexual rămâne același, dar are loc un schimb de material ereditar, adică are loc recombinarea genetică.

Sporularea este caracteristică doar unui grup mic de bacterii în care sunt cunoscute două tipuri de spori: endogeni, formați în interiorul celulei, și microchisturi, formați din întreaga celulă. Când în celula bacteriană se formează spori (microchisturi), cantitatea de apă liberă scade, activitatea enzimatică scade, protoplastul se contractă și devine acoperit cu o înveliș foarte dens. Sporii oferă capacitatea de a suporta condiții nefavorabile. Ele pot rezista la uscare prelungită, încălzire peste 100°C și răcire aproape la zero absolut. În starea lor normală, bacteriile sunt instabile atunci când sunt uscate, expuse la lumina directă a soarelui, temperatură ridicată la 65-80°C etc. În condiții favorabile, sporii se umflă și germinează, formând o nouă celulă bacteriană vegetativă.

În ciuda morții constante a bacteriilor (mâncarea lor de către protozoare, expunerea la temperaturi ridicate și scăzute și alți factori nefavorabili), aceste organisme primitive au supraviețuit din cele mai vechi timpuri datorită capacității lor de a se reproduce rapid (celulele se pot împărți la fiecare 20-30 de minute), formează spori, extrem de stabili la factorii de mediu și la răspândirea lor pe scară largă.