Baktériumok, amelyek. A baktériumok típusai - jó és rossz

A baktériumok olyan mikroorganizmusok, amelyek csak egy sejtből állnak. A baktériumok jellegzetes vonása az egyértelműen meghatározott sejtmag hiánya. Ezért nevezik őket „prokariótáknak”, ami azt jelenti, hogy nukleáris mentesek.

Jelenleg a tudomány körülbelül tízezer baktériumfajt ismer, de van egy olyan feltételezés, hogy több mint egymillió baktériumfaj él a Földön. Úgy tartják, hogy a baktériumok a legősibb élőlények a Földön. Szinte mindenhol élnek - vízben, talajban, légkörben és más élőlények belsejében.

Kinézet

A baktériumok nagyon kicsik, és csak mikroszkóppal láthatók. A baktériumok alakja meglehetősen változatos. A leggyakoribb formák pálcikák, golyók és spirálok.

A rúd alakú baktériumokat "bacilusoknak" nevezik.

A golyók formájában lévő baktériumok coccusok.

A spirál alakú baktériumok a spirilla.

A baktérium alakja határozza meg mobilitását és egy adott felülethez való kötődési képességét.

A baktériumok szerkezete

A baktériumok szerkezete meglehetősen egyszerű. Ezeknek az élőlényeknek több fő szerkezetük van - nukleoid, citoplazma, membrán és sejtfal, emellett sok baktériumnak van flagellája a felszínen.

Nukleoid- Ez olyan, mint egy sejtmag, amely a baktérium genetikai anyagát tartalmazza. Csak egy kromoszómából áll, amely úgy néz ki, mint egy gyűrű.

Citoplazma körülveszi a nukleoidot. A citoplazma fontos struktúrákat tartalmaz - riboszómákat, amelyek szükségesek a baktériumok fehérjeszintetizálásához.

Membrán, kívülről lefedve a citoplazmát, fontos szerepet játszik a baktérium életében. Elhatárolja a baktérium belső tartalmát a külső környezettől, és biztosítja a sejt és a környezet közötti cserefolyamatokat.

A membrán külseje körül van véve sejtfal.

A flagellák száma változhat. Fajtól függően egy baktérium egytől ezer flagellával rendelkezik, de vannak baktériumok nélkül is. A baktériumoknak flagellára van szükségük ahhoz, hogy az űrben mozogjanak.

A baktériumok táplálkozása

A baktériumoknak kétféle táplálkozásuk van. A baktériumok egyik része autotróf, a másik heterotróf.

Az autotrófok kémiai reakciók révén hozzák létre saját tápanyagaikat, míg a heterotrófok más szervezetek által létrehozott szerves anyagokkal táplálkoznak.

Baktériumok szaporodása

A baktériumok osztódással szaporodnak. Az osztódási folyamat előtt a baktérium belsejében található kromoszóma megkétszereződik. Ezután a sejt két részre osztódik. Az eredmény két egyforma leánysejt, amelyek mindegyike megkapja az anya kromoszómájának másolatát.

A baktériumok jelentősége

A baktériumok létfontosságú szerepet játszanak a természetben lévő anyagok körforgásában – a szerves maradékokat szervetlen anyagokká alakítják. Ha nem lennének baktériumok, akkor az egész földet kidőlt fák, lehullott levelek és elhullott állatok borítják.

A baktériumok kettős szerepet játszanak az emberi életben. Egyes baktériumok nagy előnyökkel járnak, míg mások jelentős károkat okoznak.

Számos baktérium kórokozó, és különféle betegségeket okoz, mint például a diftéria, tífusz, pestis, tuberkulózis, kolera és mások.

Vannak azonban olyan baktériumok, amelyek az emberek számára előnyösek. Így élnek baktériumok az emberi emésztőrendszerben, amelyek hozzájárulnak a normál emésztéshez. A tejsavbaktériumokat pedig régóta használják az emberek tejsavtermékek – sajtok, joghurt, kefir stb. A baktériumok fontos szerepet játszanak a zöldségek erjesztésében és az ecet előállításában is.

Rövid tájékoztatás a baktériumokról.

Igaz, baktériumok), prokarióta típusú sejtszerkezetű mikroorganizmusok: genetikai apparátusukat nem zárják be membránnal izolált sejtmagba.

A sejtek mérete és alakja. A legtöbb baktérium egysejtű, 0,2-10,0 mikron méretű. A baktériumok között vannak „törpék”, az úgynevezett nanobaktériumok (kb. 0,05 mikron) és „óriások”, például az Achromatium és a Macromonas (maximum 100 mikron hosszúságú) nemzetségbe tartozó baktériumok, amelyek a belek lakói. a sebészhal Epulopiscium fishelsoni (hossza 600 mikron) és Thiomargarita namibiensis, amelyet Namíbia és Chile part menti tengervizeiből izoláltak (legfeljebb 800 µm). A baktériumsejt leggyakrabban rúd alakú, gömb alakú (coccusok) vagy csavart (vibriók, spirilla és spirocheták) alakú. Háromszög-, négyzet-, csillag- és lapos (lemez alakú) sejtekkel rendelkező fajokat találtak. Egyes baktériumok citoplazmatikus kiemelkedéseket tartalmaznak, amelyeket prosteksnek neveznek. A baktériumok lehetnek egyesek, alkothatnak párokat, rövid és hosszú láncokat, klasztereket, 4, 8 vagy több sejtből álló csomagokat (sarcinae), rozettákat, hálózatokat és micéliumot (actinomycetes). Többsejtű formák is ismertek, egyenes és elágazó trichomákat (mikrokolóniákat) képeznek. Mozgó és nem mozgó baktériumok egyaránt megtalálhatók. Az előbbiek leggyakrabban flagellák, esetenként csúszósejtek (mixobaktériumok, cianobaktériumok, spirocheták stb.) segítségével mozognak. Ismert „ugró” mozgás is, melynek természete nem tisztázott. A mozgékony formák esetében a fizikai vagy kémiai tényezők hatására bekövetkező aktív mozgás jelenségeit írjuk le.

A sejtek kémiai összetétele és szerkezete. Egy baktériumsejt általában 70-80%-a víz. A száraz maradékban a fehérje 50%, a sejtfal komponensek 10-20%, az RNS 10-20%, a DNS 3-4% és a lipidek 10%. Átlagosan a szén mennyisége 50%, oxigén 20%, nitrogén 14%, hidrogén 8%, foszfor 3%, kén és kálium egyenként 1%, kalcium és magnézium 0,5% és vas 0,2%.

A baktériumsejteket kevés kivétellel (mikoplazmák) sejtfal veszi körül, amely meghatározza a baktérium alakját, és mechanikai és fontos élettani funkciókat lát el. Fő összetevője a murein (peptidoglikán) komplex biopolimer. A baktériumok a sejtfal összetételének és szerkezetének jellemzőitől függően eltérően viselkednek, ha H. C. Gram (a festési módszert javasolt dán tudós) módszere szerint festik, amely a baktériumok Gram-pozitívra való felosztásának alapjául szolgált. gram-negatív és sejtfal nélküliek (például mikoplazma). Az előbbieket magas (akár 40-szeres) mureintartalom és vastag fal jellemzi; a gram-negatívokban lényegesen vékonyabb, kívülről fehérjékből, foszfolipidekből és lipopoliszacharidokból álló külső membrán borítja, és láthatóan részt vesz az anyagok szállításában. Sok baktérium felszínén bolyhok (fimbriák, pilik) és flagellák találhatók, amelyek lehetővé teszik mozgásukat. A baktériumok sejtfalát gyakran változó vastagságú nyálkahártya-kapszulák veszik körül, amelyeket főleg poliszacharidok (néha glikoproteinek vagy polipeptidek) alkotnak. Számos baktériumban úgynevezett S-rétegeket is találtak (angol felületről), amelyek a sejtmembrán külső felületét egyenletesen csomagolt, szabályos alakú fehérjestruktúrákkal bélelik.

A citoplazmát a sejtfaltól elválasztó citoplazma membrán a sejt ozmotikus gátjaként szolgál, és szabályozza az anyagok szállítását; a légzés, a nitrogénkötés, a kemoszintézis stb. folyamatai végbemennek benne. Gyakran invaginációkat - mezoszómákat - képez. A sejtfal bioszintézise, ​​a sporuláció stb. szintén a citoplazmatikus membránhoz és származékaihoz kötődik. Flagella és genomi DNS kapcsolódik hozzá.

A baktériumsejt egész egyszerűen szerveződik. Számos baktérium citoplazmájában vannak zárványok, amelyeket különféle típusú buborékok (vezikulák) képviselnek, amelyek a citoplazmatikus membrán invaginációja következtében alakultak ki. A fototróf, nitrifikáló és metánoxidáló baktériumokat a citoplazmatikus membránok fejlett hálózata jellemzi, osztatlan vezikulák formájában, amelyek az eukarióta kloroplasztiszok granáira emlékeztetnek. Egyes vízben élő baktériumok sejtjei sűrűségszabályozóként működő gázvakuolákat (aeroszómákat) tartalmaznak; Sok baktériumban tartalék anyagok zárványai találhatók - poliszacharidok, poli-β-hidroxi-butirát, polifoszfátok, kén stb. Riboszómák is jelen vannak a citoplazmában (5-50 ezer). Egyes baktériumok (például sok cianobaktérium) karboxiszómákkal rendelkeznek - testek, amelyek a CO 2 rögzítésében részt vevő enzimet tartalmaznak. Egyes spóraképző baktériumok úgynevezett parasporális teste olyan toxint tartalmaz, amely elpusztítja a rovarlárvákat.

A bakteriális genomot (nukleoidot) egy kör alakú DNS-molekula képviseli, amelyet gyakran bakteriális kromoszómának neveznek. A bakteriális genomot számos funkcionálisan rokon gén úgynevezett operonokká való kombinációja jellemzi. Ezenkívül a sejt tartalmazhat extrakromoszómális genetikai elemeket - plazmid DNS-t, amely számos baktérium számára hasznos gént hordoz (beleértve az antibiotikum-rezisztencia géneket is). Létezhet önállóan, vagy átmenetileg beépülhet a kromoszómába. De néha a mutációk következtében ez a DNS elveszíti azon képességét, hogy elhagyja a kromoszómát, és a genom állandó összetevőjévé válik. Az új gének megjelenését genetikai transzfer is okozhatja, amely a DNS egyirányú átvitele egy donor sejtből a recipiens sejtbe (a szexuális folyamat analógja). Az ilyen átvitel történhet két sejt közvetlen érintkezésével (konjugáció), bakteriofágok részvételével (transzdukció), vagy gének bejutásával a sejtbe a külső környezetből, intercelluláris érintkezés nélkül. Mindez nagy jelentőséggel bír a baktériumok mikroevolúciója és új tulajdonságok megszerzése szempontjából.

Reprodukció. A legtöbb baktérium kettéhasadással, ritkábban bimbózás útján szaporodik, és néhány (például aktinomyceták) - exospórák vagy micéliumtöredékek segítségével. Ismert módszer a többszörös osztódásra (kis reproduktív sejt-baeociták képződésével számos cianobaktériumban). A többsejtű prokarióták úgy tudnak szaporodni, hogy egy vagy több sejtet leválasztanak a trichomákról. Egyes baktériumokra összetett fejlődési ciklus jellemző, melynek során a sejtek morfológiája megváltozhat, és nyugalmi formák is kialakulhatnak: ciszták, endospórák, akinéták. A myxobaktériumok gyakran bizarr konfigurációjú és színű termőtesteket képezhetnek.

A baktériumok megkülönböztető jellemzője a gyors szaporodási képesség. Például az Escherichia coli sejtek megkettőződési ideje 20 perc. Becslések szerint egy sejt utódai korlátlan növekedés esetén 48 órán belül 150-szeresen haladnák meg a Föld tömegét.

Életkörülmények. A baktériumok alkalmazkodtak a különböző életkörülményekhez. -5 (és az alatti) és 113 °C közötti hőmérsékleti tartományban fejlődhetnek ki. Ezek közé tartoznak a következők: 20 °C alatti hőmérsékleten tenyésző pszichofilek (a Bacillus psichrophilus esetében például a maximális növekedési hőmérséklet -10 °C), mezofilek (növekedési optimum 20-40 °C-on), termofilek (50-60 °C). C), extrém termofilek (70 °C) és hipertermofilek (80 °C és magasabb). Bizonyos típusú baktériumok spórái kibírják a rövid távú 160-180 °C-os melegítést és a hosszú távú hűtést -196 °C-ig vagy az alatt. Egyes baktériumok rendkívül ellenállóak az ionizáló sugárzással szemben, sőt az atomreaktorok hűtővizében is élnek (Deinococcus radiodurans). Számos baktérium (barofil vagy piezofil) 101 ezer kPa-ig tolerálja a hidrosztatikus nyomást, és bizonyos fajok nem szaporodnak 50 ezer kPa alatti nyomáson. Ugyanakkor vannak olyan baktériumok, amelyek a légköri nyomás enyhe növekedését sem képesek ellenállni. A legtöbb baktériumtípus nem fejlődik ki, ha a sók (NaCl) koncentrációja a táptalajban meghaladja a 0,5 mol/l-t. A mérsékelt és szélsőséges halofilek kifejlődésének optimális feltételei 10, illetve 30%-os NaCl-koncentrációjú környezetben érhetők el; telített sóoldatokban is növekedhetnek.

A baktériumok általában a semleges környezeti feltételeket (körülbelül 7,0 pH-t) részesítik előnyben, bár vannak szélsőségesen 0,1-0,5 pH-értéken szaporodni képes savdifilek és 13,0 pH-ig fejlődő alkalifilek is.

A vizsgált baktériumok túlnyomó többsége aerob. Némelyikük csak alacsony O 2 -koncentrációnál képes növekedni - akár 1,0-5,0% (mikroaerofilek). A fakultatív anaerobok O 2 jelenlétében és hiányában is növekednek; képesek az anyagcserét aerob légzésről fermentációra vagy anaerob légzésre (enterobaktériumok) kapcsolni. Az aerotoleráns anaerobok növekedése nem gátolt kis mennyiségű O 2 jelenlétében, mert nem használják az életfolyamatban (például tejsavbaktériumok). A szigorú anaerobok számára az élőhelyen lévő O 2 nyomai is pusztító hatásúak.

Sok baktérium túléli a kedvezőtlen környezeti feltételeket, alvó formákat képezve.

A nitrogénvegyületeket hasznosító baktériumok többsége általában redukált formáit (leggyakrabban ammóniumsókat) használja, egyesek kész aminosavakat igényelnek, míg mások oxidált formáit (főleg nitrátokat) is asszimilálják. A szabadon élő és szimbiotikus baktériumok jelentős része képes a molekuláris nitrogén megkötésére (lásd a Nitrogénkötés című cikket). A nukleinsavak és más sejtvegyületek részét képező foszfort a baktériumok főként foszfátokból nyerik ki. Az aminosavak és egyes enzimkofaktorok bioszintéziséhez szükséges kénforrás leggyakrabban a szulfátok; Bizonyos típusú baktériumok csökkentett kéntartalmú vegyületeket igényelnek.

Taxonómia. A baktériumoknak nincs hivatalosan elfogadott osztályozása. E célokra kezdetben mesterséges osztályozást alkalmaztak morfológiai és élettani jellemzőik hasonlósága alapján. Egy fejlettebb filogenetikai (természetes) osztályozás egyesíti a rokon formákat közös eredetük alapján. Ez a megközelítés a 16S rRNS gén univerzális markerként való választása és a nukleotidszekvenciák meghatározására és összehasonlítására szolgáló módszerek megjelenése után vált lehetővé. A 16S rRNS-t kódoló gén (a prokarióta riboszóma kis alegységének része) minden prokariótában jelen van, és a nukleotidszekvencia nagyfokú konzerválása és a funkcionális stabilitás jellemzi.

Leggyakrabban a Bergi (Bergi) determináns időszaki kiadványában közölt osztályozást alkalmazzák; lásd még a honlapot az interneten - http://141. 150.157.117:8080/prokPUB/index.htm. Az egyik létező organizmusrendszer szerint a baktériumok az archaeákkal együtt alkotják a prokarióták birodalmát. Sok kutató tartománynak (vagy szuperkirályságnak) tekinti őket, az archaeák és az eukarióták tartományaival (vagy szuperkirályságaival) együtt. A tartományon belül a baktériumok legnagyobb taxonjai a törzsek: Proteobaktériumok, beleértve 5 osztályt és 28 rendet; Actinobacteria (5 osztály és 14 rend) és Firmicutes (3 osztály és 9 rend). Ezenkívül megkülönböztetnek alacsonyabb rendű taxonómiai kategóriákat: családok, nemzetségek, fajok és alfajok.

A modern koncepciók szerint az egyik fajba olyan baktériumtörzsek tartoznak, amelyekben a 16S rRNS-t kódoló gének nukleotidszekvenciája több mint 97%-ban egybeesik, és a genomban a nukleotidszekvenciák homológiája meghaladja a 70%-ot. Nem több mint 5000 baktériumfajt írtak le, amelyek a bolygónkon élő baktériumoknak csak egy kis részét képviselik.

A baktériumok aktívan részt vesznek bolygónk biogeokémiai ciklusaiban (beleértve a legtöbb kémiai elem ciklusát). A baktériumok modern geokémiai tevékenysége is globális jellegű. Például a Világ-óceánban a fotoszintézis során megkötött 4,3 10 10 tonna (gigatonna) szerves szénből körülbelül 4,0 10 10 tonna mineralizálódik a vízoszlopban, és ennek 70-75%-a baktérium és néhány más mikroorganizmus, ill. az óceáni üledékekben a redukált kén össztermelése eléri az évi 4,92·10 8 tonnát, ami közel háromszorosa az emberiség által felhasznált összes kéntartalmú nyersanyag éves össztermelésének. A légkörbe kerülő üvegházhatású metán nagy részét baktériumok (metanogének) állítják elő. A baktériumok kulcstényezők a talajképződésben, a szulfid- és kénlerakódások oxidációs zónáiban, a vas- és mangán üledékes kőzetek képződésében stb.

Egyes baktériumok súlyos betegségeket okoznak emberekben, állatokban és növényekben. Gyakran károsítják a mezőgazdasági termékeket, tönkreteszik az épületek földalatti részeit, csővezetékeket, bányák fémszerkezeteit, víz alatti építményeket, stb. E baktériumok élettevékenységének jellemzőinek tanulmányozása lehetővé teszi az általuk okozott károk elleni hatékony védekezési módszerek kidolgozását. ok. Ugyanakkor nem lehet túlbecsülni a baktériumok pozitív szerepét az ember számára. Baktériumok, bor, tejtermékek, starterkultúrák és egyéb termékek, aceton és butanol, ecet- és citromsav, egyes vitaminok, számos enzim, antibiotikumok és karotinoidok segítségével képződik; baktériumok részt vesznek a szteroid hormonok és más vegyületek átalakulásában. Fehérje (beleértve az enzimeket is) és számos aminosav előállítására használják őket. A baktériumok felhasználása a mezőgazdasági hulladékok biogázzá vagy etanollá történő feldolgozására alapvetően új megújuló energiaforrások létrehozását teszi lehetővé. A baktériumokat fémek (beleértve az aranyat is) kinyerésére, az olajkitermelés fokozására használják (lásd a Bakteriális kilúgozás, Biogeotechnológia cikkeket). A baktériumoknak és a plazmidoknak köszönhetően lehetővé vált a génsebészet fejlesztése. A baktériumok tanulmányozása óriási szerepet játszott a biológia, az orvostudomány, az agronómia stb. számos területének fejlődésében. Jelentőségük a genetika fejlődésében nagy, mert a gének természetének és hatásmechanizmusainak tanulmányozásának klasszikus tárgyává váltak. A különféle vegyületek anyagcsere-útvonalainak kialakítása stb. a baktériumokhoz kapcsolódik.

A baktériumokban rejlő lehetőségek gyakorlatilag kimeríthetetlenek. Az élettevékenységükkel kapcsolatos ismeretek elmélyítése új irányokat nyit a baktériumok hatékony felhasználása előtt a biotechnológiában és más iparágakban.

Lit.: Schlegel G. Általános mikrobiológia. M., 1987; A Prokarióták: Elektronikus kiadás 3,0-3,17-. N. Y., 1999-2004-; Zavarzin G. A., Kolotilova N. N. Bevezetés a természetrajzi mikrobiológiába. M., 2001; Madigan M. T., Martinko J., Parker J. Brock mikroorganizmusok biológiája. 10. kiadás Upper Saddle River, 2003; A mikroorganizmusok ökológiája. M., 2004.

Mindenki tudja, hogy a baktériumok a bolygónkon élő élőlények legősibb típusai. Az első baktériumok voltak a legprimitívebbek, de ahogy Földünk változott, úgy változtak a baktériumok is. Mindenhol jelen vannak, a vízben, a szárazföldön, a levegőben, amit belélegzünk, az élelmiszerekben, a növényekben. Csakúgy, mint az emberek, a baktériumok is lehetnek jók és rosszak.

A hasznos baktériumok a következők:

• Tejsav vagy laktobacillusok. Az egyik ilyen jó baktérium a tejsavbaktérium. Ez egy pálcika alakú baktérium, amely tejtermékekben és fermentált tejtermékekben él. Ezek a baktériumok az emberi szájüregben, a belekben és a hüvelyben is megtelepednek. Ezeknek a baktériumoknak a legfőbb előnye, hogy erjesztésként tejsavat termelnek, aminek köszönhetően tejből joghurtot, kefirt, erjesztett sült tejet kapunk, ráadásul ezek a termékek nagyon hasznosak az ember számára. A belekben az a szerepük, hogy megtisztítják a bélkörnyezetet a rossz baktériumoktól.
• Bifidobaktériumok. A bifidobaktériumok elsősorban a gyomor-bél traktusban találhatók meg, ahogy a tejsavbaktériumok is képesek tejsav és ecetsav termelésére, aminek köszönhetően ezek a baktériumok szabályozzák a kórokozó baktériumok szaporodását, ezáltal szabályozzák a beleink pH-értékét. A bifidobaktériumok különféle fajtái segítenek megszabadulni a székrekedéstől, a hasmenéstől és a gombás fertőzésektől.
• Escherichia coli. Az emberi bél mikroflórája az Escherichia coli csoportba tartozó mikrobák többségéből áll. Elősegítik a jó emésztést, és részt vesznek bizonyos sejtfolyamatokban is. De ennek a botnak egyes fajtái mérgezést, hasmenést és veseelégtelenséget okozhatnak.
• Streptomycetes. A streptomycetes élőhelye a víz, a bomló vegyületek, a talaj. Ezért különösen hasznosak a környezet számára, mert... Számos bomlási és kombinációs folyamatot hajtanak végre velük. Ezen túlmenően ezen baktériumok egy részét antibiotikumok és gombaellenes szerek előállítására használják.

A káros baktériumok a következők:

• Streptococcusok. Lánc alakú baktériumok, amelyek a szervezetbe kerülve számos betegség kórokozói, például mandulagyulladás, hörghurut, középfülgyulladás és mások.
• Pestisbot. A kis rágcsálókban élő pálcika alakú baktérium szörnyű betegségeket, például pestist vagy tüdőgyulladást okoz. A pestis egy szörnyű betegség, amely egész országokat pusztíthat el, és a biológiai fegyverekhez hasonlítják.
• Helicobacter pylori. A Helicobacter pylori élőhelye az emberi gyomor, de egyeseknél ezeknek a baktériumoknak a jelenléte gyomorhurutot és fekélyeket okoz.
• Staphylococcus. A staphylococcus elnevezés onnan származik, hogy a sejtek alakja egy szőlőfürthöz hasonlít. Az emberek számára ezek a baktériumok súlyos betegségeket okoznak mérgezéssel és gennyes képződményekkel. Nem számít, milyen szörnyűek a baktériumok, az emberiség megtanulta túlélni közöttük az oltásnak köszönhetően.

Az emberi test számos baktériumfajtának ad otthont, beleértve a hasznos, patogén és opportunista formákat is. Tekintsük a mikrobák fejlődésének jellemzőit, az általuk kiváltott betegségeket és a kórokozók általi fertőzés módszereit.

A tudósok azt találták, hogy körülbelül 1 millió mikrobafaj él a Földön.

Van egy vélemény, hogy az emberi szervezetben a baktériumok száma 10-szer meghaladja a saját sejtjei térfogatát. A legújabb tanulmányok azonban kétségbe vonják ezt a mutatót. Az új anyagok szerint 1,5 és 2 között változik. Összesen mintegy 10 ezer olyan baktériumfaj létezik, amelyek alkalmazkodtak a különféle körülmények között való élethez.

A környezetből bejutnak az emberi szervezetbe, ahol hosszú ideig fennmaradhatnak. A patogén formák olyan betegségek kórokozói, amelyek különböző intenzitású és veszélyességi fokban jelentkeznek. Ez az enyhe bőrkiütéstől a súlyos fertőző megnyilvánulásig terjedhet, amely veszélyt jelent a beteg életére.

A baktériumok körülbelül 3,5 milliárd éve jelentek meg a Földön. Szerkezetük kissé eltér a modern fajoktól. Minden baktérium prokarióta, ami azt jelenti, hogy sejtjeikben nincs kialakult sejtmag. Kívülről sejtfal veszi körül, amely megőrzi a mikroorganizmus alakját. Egyes fajok képesek nyálkát termelni, amely hasonló a kapszulához, és megvédi a mikrobát a kiszáradástól. Vannak olyan formák, amelyek speciális flagella segítségével aktívan mozoghatnak.

A baktériumok belső szerkezete meglehetősen egyszerű. A cella a fő zárványokat tartalmazza:

• citoplazma, amelynek 75%-a víz, a maradék 25%-a ásványi anyag;
• szemcsék, amelyek a szervezet energiaforrásai;
• a sejtosztódáshoz és a sporulációhoz szükséges mezoszómák;
• genetikai információt tartalmazó nukleoid, amely magként működik;
• a fehérjeszintézisben részt vevő riboszómák;
• plazmidok.

A mikrobák a bolygónkon élő legrégebbi lények, körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg.

A baktériumsejtek alakja lehet gömb, rúd alakú, kanyargós vagy bot alakú. Elhelyezkedhetnek egyenként vagy csoportosan. Ebben az esetben a diplococcusok (párban), a streptococcusok (láncok formájában), a staphylococcusok (szőlő formájában) és a sarcina (csomagban) izolálódnak. Egyes rúd alakú baktériumok spórákat képeznek, ha kedvezőtlen körülményeknek vannak kitéve. Ezeket a típusokat bacilusoknak nevezzük.

Minden mikroorganizmus a sejtek kettéosztásával szaporodik. Ráadásul a népességnövekedés üteme akár 20 perc is lehet. Ilyen magas szaporodási ráta élelmiszertermékeken és egyéb tápanyagokon figyelhető meg.

Az emberi szervezetben élő hasznos baktériumok

A hasznos mikroflóra fő képviselői a következők:

1. Bifidobaktériumok. Főleg a vastagbélben élnek, ahol részt vesznek a parietális emésztés aktiválásában. Az életfolyamat során természetes biológiai gátat képeznek, amely megakadályozza a kórokozók és toxinok behatolását. Ezenkívül speciális savakat állítanak elő, amelyek elnyomják a patogén és opportunista formák szaporodását. A bifidobaktériumok részvétele nélkül a B- és K-vitamin szintézise, ​​valamint a vas és a kalcium felszívódása nem megy végbe.
2. A laktobacillusok életfolyamataik során laktázt képeznek, amely lebontja a tejcukrot. A tejsavtermelésnek köszönhetően fenntartják a szükséges savasságot a belekben, és felgyorsítják a gyomor-bél traktus érintett területeinek gyógyulását is. A bifidobaktériumokhoz hasonlóan stimulálják az immunrendszert a fagocitózis folyamatának aktiválásával.

Ezek a mikrobák őrzik az emésztőrendszert, megvédik a haszontalan mikroorganizmusoktól, amelyek megtelepedhetnek a gyomorban és ronthatják az ember állapotát.

A normál emberi mikroflórának mindkét típusú mikroorganizmust tartalmaznia kell. Ezenkívül a bifidobaktériumok száma elérheti a test teljes biocenózisának 95% -át, és a laktobacillusok csak 5% -át. Sőt, az utóbbiak főleg a hüvelyben és a szájüregben élnek.

A bifidobaktériumok és a laktobacillusok az emberi mikroflóra normalizálására szolgáló készítményekben szerepelnek. Ezeket probiotikumoknak nevezik, és ezeken a mikroorganizmusokon kívül propionsavfajokat, termofil streptococcusokat és laktokokkuszokat is tartalmaznak. Kombinált gyógyszereket gyakran írnak fel dysbiosisra, antibiotikum-kezelésre, valamint bármilyen helmintikus fertőzésre.

A hasznos baktériumok optimális szintjének fenntartásához bizonyos ételeket kell fogyasztania. Olyan komponensekből kell állniuk, amelyek nem emésztődnek meg a felső belekben, ezáltal serkentik a hasznos mikrobák elszaporodását. Ilyen termékek a nyers zöldségek, tejtermékek, korpa, gabonafélék, bogyók, szárított gyümölcsök.

A corynebaktériumok patogén formái

A Corynebacterium nemzetség mikroorganizmusai a rúd alakú testalkatú gram-pozitív baktériumok közé tartoznak. A legtöbb képviselő a természetben él, és nem jelent veszélyt az emberi egészségre. Számos faj azonban súlyos betegségeket okoz, amelyek kórházi kezelést igényelnek.

A káros mikrobák a legkényelmetlenebb helyeken jelennek meg, ahol biztosan nem is számítana rájuk.

A Corynebacterium diphtheriae enyhén ívelt rudak, a sejt egyik oldalán vastagodással. Méretük 0,1 és 8 mikron között van. Ahogy a neve is sugallja, a baktérium okozza a diftériát. A betegség tünetei a kórokozó helyétől függenek. Ez lehet a szájüreg, az orr, a gége, a légcső, a hörgők, a nemi szervek, a bőr. Az emberi test mérgezése egy speciális anyag, az exotoxin baktériumok általi felszabadulása miatt következik be. Felhalmozódása megemelkedett hőmérséklethez, lázhoz, fejfájáshoz, hányingerhez, kellemetlen érzéshez a torokban és a nyirokcsomók megnagyobbodásához vezet.

Egy másik faj, a Corynebacterium minutissimum bőrgyógyászati ​​betegségek kialakulását váltja ki. Az egyik az erythrasma, amely csak felnőtteknél fordul elő. Kiütések formájában jelenik meg a bőrredők felszínén: inguinalis-scrotalis, a fenék között, esetenként az ujjközi területeken. Az elváltozások úgy néznek ki, mint egy nem gyulladt szerkezetű barna foltok, amelyek enyhe viszketést okozhatnak. A baktérium jól túlél a háztartási cikkeken, beleértve a telefonokat és a táblagépeket.

A corynebacteriumok az emberi vastagbél normál mikroflórájának is részét képezik. A nem patogén formákat az iparban aktívan használják aminosavak, enzimek és sajtok előállítására. A Corynebacterium glutamicum-ot az E620 élelmiszer-adalékanyagként ismert glutaminsav előállítására használják.

Streptomycetes, jelentőségük az ember számára

A Streptomyces nemzetségbe olyan spóraképző fajok tartoznak, amelyek elsősorban a talajban élnek. Sejtláncokat alkotnak, és hasonlítanak a gomba micélium alakjára. Az élet során különleges illékony anyagokat bocsátanak ki, amelyek jellegzetes nedves szagot adnak a földnek. A streptomyceták létezésének szükséges feltétele a molekuláris oxigén jelenléte.

Több mint 550 fajt tartalmazó baktériumnemzetség.

Számos faj képes az antibiotikumok (sztreptomicin, eritromicin) csoportjába tartozó értékes gyógyászati ​​anyagok előállítására. A korábbi időszakokban a streptomyceteseket a következők előállítására használták:

• fizosztigmin, amelyet fájdalomcsillapítóként használnak magas szemnyomás esetén;
• Takrolimusz, amely a vese-, máj- és csontvelő-transzplantáció során szükséges profilaxishoz;
• Allozamidin, amely aktív rovarok és gombák ellen.

A Streptomyces bikiniensis egy patogén forma, amely bakteriémia kialakulását provokálja. Ezzel a betegséggel a baktériumok bejutnak a véráramba, és elterjedhetnek az egész szervezetben.

A Helicobacter pylori mint káros baktérium

A Helicobacter pylori spirál alakú sejttel rendelkezik, amelyek mérete legfeljebb 3 mikron. Még sűrű nyálkahártyában is képes aktívan mozogni flagella segítségével. A baktérium megfertőzi a gyomor és a nyombél különböző részeit, és helicobacteriosis-t okoz. A fekélyek és a gyomorhurut oka nagyon gyakran az ilyen típusú mikrobák.

A Helicobacter a gyomor nyálkahártyájának felületéhez tapad, károsítja azt és gyulladásos folyamatot vált ki. A baktérium fertőzése ismétlődő erős gyomorfájdalom formájában nyilvánul meg, amely étkezés után csökken. Gyomorégés, hányinger, hányás, a húsételek rossz emészthetősége is a betegség tünete.

Úgy gondolják, hogy a Helicobacter pylori a normál emberi mikroflóra része, és kóros állapot lép fel, ha száma nő. Ugyanakkor ennek a baktériumnak körülbelül 50 törzse él az emberi gyomorban, amelyek közül csak 5 jelent veszélyt az egészségre. Ha antibiotikumot írnak fel, minden mikroorganizmus elpusztul, beleértve az ártalmatlanokat is.

A Helicobacter pylori az emberi szervezetben korai életkortól kezdve és egész életen át él.

Az Escherichia coli a természetes emberi mikroflóra képviselője

Az Escherichia coli egy pálcika alakú baktérium, amely fontos szerepet játszik a gyomor-bél traktus működésében. Hosszú ideig életben maradhatnak a környezetben, beleértve a talajt, a vizet és az ürüléket. A mikroorganizmusok gyorsan elpusztulnak forralva és klóroldattal. A baktériumok aktívan szaporodnak az élelmiszereken, különösen a tejben.

Az Escherichia coli képes oxigént felvenni a bél lumenéből, ezáltal megvédi a jótékony lakto- és bifidobaktériumokat a pusztulástól. Ezen kívül részt vesz a B-vitaminok, zsírsavak termelésében, valamint befolyásolja a vas és a kalcium bélből történő felszívódását is. Normális esetben az emberi széklet baktériumtartalma nem haladhatja meg a 108 CFU/g-ot. Ennek a mutatónak a túllépése a dysbiosis kialakulását jelzi a szervezet gyulladásos folyamatának hátterében.

A patogén formák a gyomor-bél traktus fertőző betegségeit okozhatják, mérgezéssel és lázzal együtt. Az Escherichia coli enteropatogén törzsei az újszülöttek vékonybelében fejlődnek ki, és súlyos hasmenést okoznak. A nőknél, ha nem tartják be az intim higiéniát, a baktériumok bejuthatnak a húgyúti szervekbe, ami bakteriuria kialakulását okozhatja.

Az Escherichia coli telíti a szervezetet K-vitaminnal, ezáltal védi artériáinkat.

Veszélyes Staphylococcus aureus baktérium

A Staphylococcus aureus a Staphylococcus nemzetség nem mozgó, gömb alakú mikrobái közé tartozik. A sejtek elrendezhetők egyenként, párokba vagy csoportokba. A karotinoid csoport pigmenttartalma miatt a baktérium arany színű, ami mikroszkóppal vizsgálva észrevehető. A Staphylococcus aureust a magas hőmérséklet, a fény és a vegyszerek fokozott toleranciája jellemzi.

A mikroorganizmus az oka a gennyes-gyulladásos fertőzési gócok megjelenésének az emberekben. A kórokozó lokalizációjának fő területei az orrjáratok és a hónalj területek. A gége és a gyomor-bél traktus károsodásának esetei azonban nem ritkák. A baktérium széles körben elterjedt az egészségügyi intézményekben. A kórházi kezelés után a betegek körülbelül 30% -a Staphylococcus aureus hordozója.

A kórokozóval való fertőzés fő tünetei a láz, levertség, hányinger és étvágytalanság. Amikor a bőr sérült, kis hólyagok képződnek, amelyek égési sérülésekre emlékeztetnek, amelyek idővel nyílt sebekké válnak. Nátha, mandulagyulladás, pharyngitis, tüdőgyulladás alakulhat ki, ha a kórokozó a légutakban terjed. A gyakori és fájdalmas vizelés és a derékfájás a staphylococcus húgycsőben való lokalizációját jelzi.

A Pseudomonas aeruginosa, mint az egyik kórokozó baktériumfaj

A baktérium mozgékony, lobogó mikroorganizmus, fő élőhelye a talaj és a víz. Élete során kékes-zöldre színezi az élelmiszerkörnyezetet, innen ered a neve is. Nagyon ellenálló az antibiotikumokkal szemben.

A Pseudomonas aeruginosa veszélyes a csökkent immunitású emberekre, és általában kórházi fertőzés. A fertőzés háztartási cikkeken, törölközőkön és kezeletlen orvosi eszközökön keresztül lehetséges. A mikroorganizmus fokozott felhalmozódása figyelhető meg a sebfelületen és a bőr gennyes területeinek mélyén.

A Pseudomonas aeruginosa fertőzés a következő esetekben alakulhat ki:

• ENT szervek és otitis, sinusitis kíséri;
• húgyutak urethritis, cystitis megjelenésével;
• lágy szövetek;
• belek, dysbiosis, enteritis, colitis okozva.

A baktériumok a vírusokkal együtt számos olyan betegség kórokozói, amelyek nem mindig kezelhetők. A fajok sokfélesége és a gyógyszerek hatásaihoz való gyors alkalmazkodásuk miatt a mikrobák komoly veszélyt jelentenek az emberi egészségre. A fertőzés azonban a legtöbb esetben elkerülhető a megfelelő személyes higiénia betartásával és az immunrendszer erősítésével.

Amelyeknek nincs magjuk. A legtöbb baktérium heterotróf, de vannak autotrófok is. Osztódással szaporodnak. Kedvezőtlen körülmények esetén egyes baktériumok spórákat képeznek.

A baktériumokat csak mikroszkóppal lehet látni, ezért nevezik őket mikroorganizmusoknak. A mikroorganizmusokat a mikrobiológia tudománya vizsgálja. A mikrobiológia baktériumokat vizsgáló ágát bakteriológiának nevezik.

A baktériumokat először Anthony van Leeuwen Hoek (1632-1723) holland természettudós látta és írta le. Megtanult üvegcsiszolni és lencséket készíteni. Leeuwenhoek több mint 400 mikroszkópot készített, és felfedezte a mikroszkopikus élőlények – baktériumok és protisták – világát.

Amikor a baktériumokról hallunk, legtöbbször torok- vagy ínygyulladásra gondolunk, annak ellenére, hogy a baktériumoknak csak egy kis része okoz betegséget. A legtöbb ilyen organizmus más fontos funkciókat is ellát.

Életünk első óráitól kezdve érintkezésbe kerülünk a baktériumokkal. Sokan közülük folyamatosan az emberi bőr felszínén élnek. Még több van belőlük a fogakon, az ínyen, a nyelven és a száj falán. Több baktérium van a szájában, mint ahány ember a Földön! De a legtöbb közülük a belekben él - akár 5 kg egy felnőttnél.

A baktériumok mindenhol megtalálhatók: vízben, talajban, levegőben, növényi szövetekben, állatok és emberek testében. Ott élnek, ahol elegendő táplálékot, nedvességet és kedvező hőmérsékletet (10-40 °C) találnak. Legtöbbjük oxigént igényel. Vannak baktériumok is, amelyek meleg forrásokban (60-90 ° C hőmérsékletű), rendkívül sós víztestekben, vulkáni nyílásokban, az óceánok mélyén élnek, ahol a napfény nem hatol be. Még a leghidegebb régiókban (Antarktisz) és a legmagasabb hegycsúcsokon is élnek baktériumok.

Különböző helyeken különböző számú baktérium található. Főleg természetes körülmények között kevesebb van belőlük a levegőben. A zsúfolt helyeken, például mozikban, pályaudvarokon, tantermekben pedig sokkal több van belőlük. Ezért szükséges a helyiségek gyakori szellőztetése.

A folyóvizekben, különösen a nagyvárosok közelében, sok baktérium lehet - akár több százezer per 1 mm3. Ezért nem szabad nyílt tározókból nyers vizet inni. A tengerek és óceánok vizében rengeteg baktérium található.

Még több baktérium található a talajban - akár 100 millió 1 g humuszra (termékeny talajrétegre).

A baktériumok nagyon kicsi szervezetek. A legnagyobb baktériumok fénymikroszkóp alatt láthatók.

A legkisebbekkel való ismerkedéshez elektronmikroszkóp szükséges (7. ábra).

Az otthonunkban és testünkben élő baktériumok többsége golyók, rudak és spirálok formájában van. A gömb alakú baktériumokat coccusnak, a rúd alakú baktériumokat bacilusnak, a spirál alakú baktériumokat spirillának nevezik (9. ábra). Egyes baktériumok láncokat alkotnak, amelyek egymáshoz közel helyezkednek el.

Tekintsük egy baktériumsejt szerkezetét a 10. ábrán. Ez magában foglalja a citoplazmát, amelyet citoplazmatikus membrán és sejtmembrán (sejtfal) vesz körül. A héj bizonyos formát ad a baktériumnak, és védelmet nyújt a kedvezőtlen körülmények ellen.

Számos baktérium számára további védelmet nyújt a héj külső oldalán található nyálkaréteg. A baktériumsejt felszínét számos bolyhok borítják, amelyek a citoplazmatikus membrán üreges kinövései. Egyes baktériumoknak egy vagy több fonalas flagellája van.

A baktériumok közötti fő különbség a sejtmag hiánya, azaz prokarióták.

Ezen az alapon külön királysággá válnak. A baktériumok maganyaga a bakteriális kromoszóma: örökletes információt hordoz.

A legtöbb baktérium heterotróf. Kész szerves anyagokat fogyasztanak. Táplálékuk élő és holt szervezetekből, emberi élelmiszerekből, szennyvízből stb.

Szaprotrófok

Egyes heterotróf baktériumok az élő szervezetek holttestéből vagy váladékából származó szerves anyagokat használnak fel. Ezek szaprotrófok (a görög sapros - rothadt és trophos - táplálkozásból).

Vannak autotróf baktériumok is. Képesek szervetlen anyagokból szerves anyagokat képezni (szén-dioxid, víz, kénhidrogén stb.). Az autotróf fotoszintetikus baktériumok sejtjeiben bakteriális klorofill van, amellyel a napenergia hatására szerves anyagokat képeznek.

Cianobaktériumok

Az autotróf baktériumok egyik példája a cianobaktérium. Napfény hatására szén-dioxidból és vízből állítják elő saját táplálékukat. Ugyanakkor oxigént bocsátanak ki, gazdagítva élőhelyüket.

A baktériumok osztódással szaporodnak. Ebben az esetben egy anyasejtből két leánysejt képződik, hasonlóan az anyasejthez. Kedvező körülmények között (elegendő táplálkozás, páratartalom és 10-30 °C közötti hőmérséklet) a baktériumok 20-30 percenként osztódhatnak, így számuk nagyon gyorsan növekszik. Anyag az oldalról

Ha a baktériumokat táptalajon, kedvező körülmények között tenyésztik (termesztik), nagyon gyorsan szaporodnak, és akár 4 milliárd sejtből álló telepeket alkotnak. Egyes fajok baktériumtelepei jellegzetes körvonalakkal és színekkel rendelkeznek (8. ábra). A telepek típusa alapján meghatározhatja bizonyos baktériumok jelenlétét egy adott anyagban.

Egyes baktériumok flagella segítségével mozognak. A flagellum alapja forog, és úgy tűnik, hogy a táptalajba van csavarva, biztosítva a baktérium mozgását. A legtöbb baktérium passzívan mozog: egyesek légáramlatok, mások vízáramlás segítségével. Így osztják el őket.

Kedvezőtlen körülmények között (táplálékhiány, nedvesség, hirtelen hőmérséklet-ingadozás) a baktériumok spórákká alakulhatnak. A bakteriális kromoszóma közelében lévő citoplazma sűrűbbé válik. Nagyon erős héj képződik körülötte. Az így keletkezett spórák több száz évig létezhetnek (11. ábra).