Клетки бактерий
Бактерии — одноклеточные прокариотические (безъядерные) микроорганизмы
Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 году голландский натуралист Антони ван Левенгук
В 1850-х годах Луи Пастер положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.
Термин пастеризация (молока, например) обозначает удаление всех бактерий и происходит от имени ученого.
Роберт Кох первым сформулировал общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). В 1905 году он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза.
Бактерии — микроорганизмы, т.е. размеры их микроскопические, логично, что изучение их строения клетки началось в то же время. когда был изобретен электронный микроскоп — в 1930-е гг.
По форме они могут быть очень разные, могут объединяться в колонии:
Строение бактерии
Обязательные органоиды клетки бактерии:
- комплекс: мембрана + клеточная стенка+ капсула
мембрана может образовывать складки внутрь клетки — мезосомы — в них локализуются ферменты цепи переноса электронов и окислительного фосфорилирования, осуществляется фотосинтез у фототрофных бактерий, плюс все основные функции мембран клеток;
в состав клеточной стенки обязательно входит муреин;Капсула — придает бактериям специфичность (в ней могут находиться антигены), предохраняет клетку от высыхания, механических повреждений, от действия вирусов, служат источником запасных питательных веществ, а также осуществляют связь между клетками и способствуют прикреплению к каким-либо поверхностям.
- генетический материал — молекула ДНК — помещена в специализированной структуре — нуклеойде — размещается прямо в цитоплазме, имеет форму кольца, которое крепится одним краем к мембране клетки;Помимо хромосомы, у бактерий имеются плазмиды — суперспирализованные молекулы двухнитчатой ДНК,
ковалентно замкнутые в кольцевую структуру. Бактериальные клетки могут содержать несколько плазмид. Плазмиды способны переноситься из клетки в клетку. - рибосомы — синтезируют белок, но отличаются от рибосом эукариотической клетки (более мелкие);
- клеточная оболочка — комплекс из слоев: мембрана, клеточная стенка и капсула.
- жгутик (или жгутики) и пили (микроворсинки) — обеспечивает передвижение клетки бактерии в пространстве
При неблагоприятных условиях внешней среды многие прокариоты образуют покоящиеся формы — споры, способные сохранять жизнеспособность в течение длительного времени.
Зрелая спора устойчива к различным неблагоприятным условиям среды, включая высокую температуру, радиацию, ультрафиолетовые лучи, химические агенты.
Споры могут сохраняться в течение очень длительного времени (до 1000 лет) при нормальных условиях.
Метаболизм клетки бактерии
По типу питания бактерии делятся на автотрофов и гетеротрофов:
|
Автотрофы |
Гетеротрофы |
|||
| Фототрофы
(цианеи) |
Хемотрофы |
сапротрофы |
симбионты (кишечные бактерии, азотфиксирующие) |
паразиты |
Для бактерий характерно:
-
брожение — серия анаэробных (бескислородных) окислительно-восстановительных реакций, с образованием энергии (молекул АТФ),
-
дыхание — кислородное окисление соединений, при использовании котором синтезируется АТФ.
-
фотосинтез бескислородный — микроорганизмы используют бактериохлорофилл (зелёные бактерии) и
кислородный фотосинтез — с использованием хлорофилла .
Размножение бактерий
| Бесполое | бинарное деление | образуется поперечная перетяжка, которая делит клетку на две новые | |
| почкование | на материнской клетке формируется и растёт почка, которая затем открепляется. Материнская клетка бактерии при частых делениях проявляет признаки старения и обычно не может дать более 4 новых дочерних клеток. | ||
| Половое | гаметы — половые клетки не образуются. Происходит обмен генетическим материалом двух клеток. Это называется генетическая рекомбинация. | ||
У потомства или рекомбинантов, наблюдается заметное разнообразие признаков, вызванное смещением генов. Такое разнообразие признаков очень важно для эволюции и является главным преимуществом полового процесса.
Биосферная функция клеток бактерий:
- основной запас азота на Земле содержится в бактериях (азотфиксирующие бактерии);
- соответственно, как основные редуценты, они формируют почву, разрушают и перерабатывают животные и растительные останки, возвращают химические элементы в атмосферу.
Одними из бактериальных болезней человек заражается при общении с больными людьми, другими — при употреблении пищи или воды, в которую попали болезнетворные бактерии.
Чуму — одну из самых тяжелых болезней — вызывают чумные палочки. Если заболевает очень много людей, вспыхивает эпидемия. Опустошительные эпидемии чумы в древности были самым страшным бедствием. Например, в VI в. чума проникла с Востока в Центральную Европу. Свирепствуя там, болезнь истребляла в крупных городах тысячи человек в день. История человеческого общества знает немало эпидемий, подобных этой эпидемии чумы.
В районах, где скот болеет бруцеллезом, возбудители этой болезни попадают в организм человека вместе с сырым молоком и человек может заболеть. Заразные болезни передаются также через мельчайшие капельки слюны при разговоре, кашле и чихании больного.
|
Дизентерия Дифтерия Туберкулез Коклюш Сифилис Тиф Столбняк Холера Брюшной тиф Пищевые отравления (гастроэнтерит или сальмонеллёз) Холера Чума |
Мокрая гниль Бактериальная пятнистость Мучнистая роса |
Мезосомы — это обязательный органоид клетки бактерии? Какие функции они выполняют?
Скажите, пожалуйста, почему автотрофные бактерии не являются консументами?
Т.к. автотрофы — это продуценты, они производят органические вещества из неорганических. Консументы — потребители органических веществ
А хемосинтезирующие бактерии они продуценты или редуценты?
хемоСИНТЕЗ — конечно продуценты.
Почитайте: https://distant-lessons.ru/osnovnye-terminy-i-opredeleniya.html