Роль микроорганизмов в природе и жизни человека

· Микроорганизмы – мельчайшие живые существа, которые можно увидеть только с помощью микроскопа.

• Микроорганизмы сопровождают человека от рождения до смерти. Они находятся на всех предметах и продуктах, живут в организме человека (в пищеварительном тракте, в слизистых оболочках).

• В природе микроорганизмы разлагают останки отмерших животных и растений, выполняя роль санитаров планеты. С их жизнедеятельностью связано образование полезных ископаемых (нефти, руд, каменного угля, металла), плодородие почв, самоочищение водоемов.

• Микроорганизмы используются во многих отраслях промышленности (производство хлеба, пива, кваса, вина, спирта, кисломолочных продуктов и др.).

• Микроорганизмы-вредители вызывают порчу продуктов, болезнетворные микроорганизмы вызывают заболевания человека и животных.

Краткий очерк развития микробиологии

Титул «отца микробиологии» принадлежит голландцу Антонию ван Левенгуку (родился в 1632 году). Его страстным увлечением было изготовление оптических линз-чечевиц. Под таким микроскопом он рассматривал крошечных насекомых, капельки воды, слюны, крови, мочи. С 1673 года и до смерти он посылал королевскому обществу «письма», где описывал свои наблюдения (за 50 лет более 170 писем). В 1676 году он впервые увидел «живых зверушек» - бактерии.

Как наука микробиология возникла во второй половине 19 века на основании работ французского ученого Луи Пастера (1822-1895), немецкого ученого Роберта Коха (1843-1910), русского Ильи Мечникова (1845-1916).

Основные работы Пастера:

• Доказал, что брожение – биологический процесс, вызываемый микроорганизмами.

• Сделал вывод, что каждый тип брожения вызывается определенными специализированными видами микробов.

• Предложил пастеризацию для борьбы с посторонними микроорганизмами, вызывающими болезни пива, вина.

• Пастер изучал возбудителей инфекционных болезней животных и человека, предложил способы борьбы с ними – вакцины.

• Открыл явление анаэробиоза (жизнь микроорганизмов без кислорода).

 

Роберт Кох открыл возбудителя сибирской язвы, усовершенствовал метод выращивания бактерий на твердых питательных средах, открыл возбудителя холеры в 1823 году, разработал основы дезинфекции, усовершенствовал метод получения чистых культур микроорганизмов.

Илья Мечников доказал, что в организме человека есть белые кровяные тельца- лейкоциты, которые уничтожают чужеродные микробы. Эти подвижные клетки назвали фагоцитами («фагос» - пожирающий, «цитос» - клетка). Мечников разработал теорию иммунитета.

Русский микробиолог Николай Федорович Гамалея совершенствовал прививки против бешенства, разработал меры борьбы с дифтерией, холерой и др. болезнями. Д.Н.Заболотный много сделал для борьбы с чумой. Русский ученый Д.И.Ивановский открыл вирусы.

Морфология бактерий

Бактерии [от греч. bakterion, уменьш. от baktron, трость, посох] — представители царства Procariotae, включающего бактерии и сине-зелёные водоросли

Отдельным видам бактерий с достаточным постоянством присущи определённые форма и размер. Длина бактериальных клеток варьирует от 0, 1-0, 2 мкм до 10-15 мкм, толщина — от 0, 1 до 2, 5 мкм.

Средние размеры бактерий — 2-3x0, 3-0, 8 мкм.

Основные формы бактерий:

• шаровидные (кокки);

• палочковидные (бациллы);

• извитые, спиралевидные (вибрион, спириллы, спирохеты).

• Большинство кокков [от греч. kokkos, ягода, зерно] имеют шаровидную или овальную форму, клетки некоторых видов могут быть эллипсоидными, бобовидными или ланцетовидными. Размеры кокков от 0, 2 до 2, 5 мкм.

 

По характеру расположения клеток шаровидных бактерий в мазках выделяют:

микрококки (делятся в одной плоскости и располагаются беспорядочно);

диплококки (делятся в одной плоскости, располагаются парами; имеют бобовидную или ланцетовидную формы);

стрептококки (делятся в одной плоскости; связь между клетками обычно сохраняется, что придаёт им форму бус или чёток, располагающихся цепочками);

стафилококки (делятся в нескольких плоскостях, образуя бесформенные скопления, напоминающие виноградные гроздья);

тетракокки (делятся в двух перпендикулярных плоскостях, располагаются по четыре в форме квадратов);

сарцины (делятся в трёх перпендикулярных плоскостях, располагаются этажами в форме «тюков» или «пакетов» по 8, 16, 32 и более клеток).

Размеры палочковидных бактерий могут быть менее 1 мкм (виды Brucella) либо превышать 3 мкм (виды Clostridium). По толщине они могут быть тонкими (виды Mycobacterium) или толстыми (виды Clostridium). Полюса клеток могут быть заострены (виды Fusobacterium), утолщены (виды Corynebacterium), «обрублены» под прямым углом (Bacillus anthracis) либо закруглены (виды Escherichia).

В мазках палочковидные бактерии могут располагаться одиночно и беспорядочно (монобактерии); попарно по одной линии (диплобактерии) и в виде цепочек различной длины (стрептобактерии).

Извитые бактерии подразделяют на две основные группы: вибрионы и спирохеты.

• У вибрионов и сходных по форме бактерий изогнутость тела не превышает четверти оборота спирали.

• Спирохеты имеют изгибы, равные одному или нескольким оборотам спирали (например, возбудитель сифилиса).

 

Строение бактериальной клетки

Размножение бактерий

Некоторые бактерии размножаются лишь равновеликим бинарным поперечным делением или почкованием.

Для одной группы одноклеточных цианобактерий описано множественное деление (ряд быстрых последовательных бинарных делений, приводящий к образованию от 4 до 1024 новых клеток).

После завершения репликации ДНК начинается образование межклеточной перегородки; вначале с обеих сторон клетки происходит врастание двух слоев ЦПМ, а затем между ними синтезируется пептидогликан и образуется перегородка, состоящая из двух слоев ЦПМ и пептидогликана. Во время репликации ДНК и образования перегородки бактериальная клетка непрерывно растёт. В этот период происходят синтез пептидогликана клеточной стенки, ЦПМ, образование новых рибосом и других органелл и соединений, входящих в состав цитоплазмы.

На последней стадии деления дочерние клетки отделяются друг от друга. Процесс разделения клеток у некоторых бактерий идёт не до конца; в результате образуются цепочки клеток. При делении грамположительных бактерий образуется перегородка, отрастающая от клеточной стенки к центру клетки, которая разделяет одну клетку на две. Грамотрицательные бактерии истончаются в центре и разделяются перегородкой на две клетки.

Спорообразование у бактерий

!!! В неблагоприятных условиях (изменение температуры, влажности среды, чрезмерное накопление в среде продуктов обмена) некоторые грамположительные палочковидные бактерии образуют споры.

Спорообразующие палочковидные бактерии подразделяют на бациллы [от лат. bacillus, палочка] и клостридии [от греч. kloster, веретено].

Это разделение было основано на способности центрально расположенных спор клостридии деформировать материнскую клетку, придавая им форму веретена.

Позднее были открыты виды клостридии, споры которых располагаются на концах клетки (плектридии, тип теннисной ракетки).

Споры бацилл не деформируют клетки.

ВЫВОДЫ:

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: