Бактерии: строение и жизнедеятельность

1.

БАКТЕРИИ: СТРОЕНИЕ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
ЗНАТЬ:
общую характеристику
бактерий
строение
процессы
жизнедеятельности
Роль в природе и жизни
человека
УМЕТЬ:
зарисовывать бактерии
распознавать на рис.
части бактерии
Бактерии изучает наука –
МИКРОБИОЛОГИЯ,
БАКТЕРИОЛОГИЯ.

2.

В течение почти сотни лет после
открытия Левенгука бактерий
никто не видел.
И только в 1828 году немецкий
естествоиспытатель Христиан
Готфрид Эренберг назвал эти
организмы «бактериями», что в
переводе с греческого означает
палочка.
В 1676 г.
голландский
натуралистсамоучка, голландец
Антони ван Левенгук
с помощью
микроскопа
собственного
изобретения впервые
рассмотрел и описал
очень мелкие
одноклеточные
организмы.
Результаты своих
наблюдений он
отправил в научное
Лондонское
Королевское
общество.
А ЧТО ЖЕ МЫ ЗНАЕМ О НИХ СЕЙЧАС?!
Бактерии – первые жители Земли – появились 3,5
млрд лет назад в водах древнего океана!
Обитают практически везде – в почве, воде,
воздухе, в организмах.
Микроскоп Левенгука –
уникальное изобретение!.
По факту – это шаг назад
в истории микроскопии.
В отличие от более старых
и современных микроскопов в
нем всего лишь 1
увеличительное стекло! Но
какое!!! Оно увеличивало
почти в 300 раз!
В 1 гр почвы около 40 млн бактерий!
В 1 мл свежей воды – 1 млн бактерий!
На Земле около 5⋅1030 бактерий, а их
биомасса превышает общую биомассу
животных и растений.
В теле человека живет около 39 трл
бактериальных клеток (само тело
человека состоит из около 30
триллионов клеток), общей массой от 1
до 3х кг!
Изучить, запомнить ученых.

3.

СИСТЕМАТИКА ОРГАНИЗМОВ
ОЛИМПИАДА
Империя: КЛЕТОЧНЫЕ
Надцарство (домен)
АРХЕИ
Надцарство (домен)
БАКТЕРИИ
Империя: НЕКЛЕТОЧНЫЕ
Надцарство (домен)
ЭУКАРИОТЫ
Многочисленная группа
Царство
Тип АКТИНОМИЦЕТЫ
Одиночные и колониальные
(микобактерии – образуют
Однослойная мембрана (некот)
ПРОТИСТЫ
грибоподобный
мицелий,
Кл. стенка без муреина
туберкулезная палочка)
Царство
Повторяющиеся нуклеотидные
последовательности
Тип ПРОТЕОБАКТЕРИИ
РАСТЕНИЯ
Не образуют спор
(риккетсии – внутриклеточные паразиты Размножаются бесполым путём: бинарным
Царство
сыпной тиф, чумная палочка)
или множественным делением,
ГРИБЫ
Тип ХЛАМИДИИ
фрагментацией или почкованием.
И,
(хламидии –паразиты
Анаэробы, хемоавтотрофы
множество мочеполовой системы)
Царство
Живут в морях, океанах, в конц. р-х солей,
других…
кислот, горячих источниках, на дне
ЖИВОТНЫЕ
Тип ЦИАНОБАКТЕРИИ
водоемов, в кишечнике животных
(синезеленые водоросли –
(вырабатывают метан и вит. В12
фотосинтетики)
Нет паразитов, есть симбионты
Пятно цветных термофильных архей
(Национальный парк Йеллоустоун, США)
Впервые археи были обнаружены в
экстремальных местах обитания —
горячих вулканических источниках
ARMAN — новая группа архей, Метанообразующие
обитающая в дренажных кислых археи вступают в
симбиоз с термитами
шахтных водах

4.

СТРОЕНИЕ БАКТЕРИЙ
Одноклеточные, безъядерные - ПРОКАРИОТЫ
КОККИ
(шарики)
Формы бактерий:
ДИПЛОКОККИ
(парные кокки)
СТРЕПТОКОККИ
(цепочки кокков)
Записать, зарисовать, выучить.
СТАФИЛОКОККИ
(гроздья кокков)
ВНИМАНИЕ! (только выучить)
Форма бактерии – это не название вида.
Разные виды могут иметь одинаковую
форму, например: кишечная палочка и
бактерия чумы – обе бациллы.
Большинство бактерий бесцветны.
У многих есть выросты – жгутики.
САРЦИНЫ
(8 шариков)
БАЦИЛЛЫ
(палочки)
ТЕТРАДА
(4 кокка)
СПИРИЛЛА
(спираль со жгутиками)
ВИБРИОН
(изогнутая палочка)
СПИРИЛЛА
(спираль)

5.

СТРОЕНИЕ БАКТЕРИИ
ОТЛИЧИЯ ОТ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ
(ядерной) КЛЕТКИ
НЕТ:
• мембранных органоидов
• ресничек
• клеточного центра
ЕСТЬ:
• У многих сверху слизистая капсула
• пили
• кольцевая ДНК (НУКЛЕОИД)
• мелкие рибосомы
• клеточная стенка (с муреином)
• Жгутики (не у всех) – белок флагеллин
ПИЛИ́, или фи́мбрии, или ворси́нки — короткие
тонкие белковые нити на поверхности многих
бактерий. Участвуют в передаче генетического
материала между бактериями (конъюгация),
прикреплении бактерий к поверхности чего-либо и
другим клеткам.
ПЛАЗМИДЫ – маленькие кольцевые ДНК - содержат
гены, повышающие приспособленность бактерий к
окружающей среде (например, обеспечивают
устойчивость к антибиотикам). Нередко они могут
передаваться от одной бактерии к другой .
Записать, зарисовать, выучить.
Процессы энергетического обмена и фотосинтез
происходят на складках мембраны

6.

– рибосомы
ПРОКАРИОТИЧЕСКАЯ КЛЕТКА (БАКТЕРИЯ)
– клеточная стенка
(МУРЕИН - гликопротеид)
- плазмолемма
- фотосинтетические мембраны
– впячивания плазмолеммы
(не у всех)
- кольцевая хромосома
(нуклеоид)
– впячивания плазмолеммы
– газовые вакуоли
- пили
Внутренние складки ц.
мембраны – заменяют
мембранные органоиды.
– жгутики (не у всех)
Выросты, без мембраны
Состоят из белка ФЛАГЕЛЛИНА
Пили́, или фи́мбрии, или ворси́нки — нитевидные белковые
структуры на поверхности многих бактерий.
Участвуют в передаче генетического материала между
бактериями. (конъюгация), прикреплении бактерий к
субстрату и другим клеткам.
ОТЛИЧИЯ ОТ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ
Нет мембранных органоидов:
ядра, пластид, митохондрий,
ЭПС, вакуолей, аппарата Гольджи, лизосом..
Нет клеточного центра
Нет ресничек
У многих сверху слизистая капсула
Пили
Кольцевая ДНК
Мелкие рибосомы

7.

Доктор Грам использовал при
изучении микроорганизмов
фиолетовый краситель и заметил,
что некоторые из них
окрашиваются, другие же — нет.
Он выяснил, что связано это с
особенностями клеточных стенок
бактерий.
Суть метода Грама в том, что
исследуемую среду обрабатывают
анилиновым красителем,
фиксируют йодом, а затем
смывают спиртом.
При этом грамотрицательные
бактерии обесцвечиваются, а
грамположительные приобретают
синюю окраску.
После повторной обработки
красным красителем
отрицательные виды могут
окраситься в розовый цвет, причем
погибшие микроорганизмы
окрашиваются ярче.
ОЛИМПИАДА, ЕГЭ
Грамположительные
ФЕОЛЕТОВЫЕ
РОЗОВЫЕ
Грамотрицательные

8.

Хромосомная ДНК
Плазмиды
ПЛАЗМИДЫ
маленькие кольцевые ДНК
содержат гены, повышающие
приспособленность бактерий к окружающей
среде (например, обеспечивают
устойчивость к антибиотикам).
Нередко они могут передаваться от одной
бактерии к другой при коньюгации.
ПОЛОВОЙ ПРОЦЕСС –
ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ
передача генетической информации
КОНЪЮГА́ЦИЯ
ТРАНСДУКЦИЯ
ТРАНСФОРМА́ЦИЯ
У бактерий нет полового размножения,
так как не образуются гаметы – половые
клетки. Но присутствует половой процесс
– обмен генетической информацией, при
котором потомков не образуеися и число
бактерий не увиличивается
В подавляющем большинстве случаев
конъюгация возможна лишь тогда, когда у
донорской клетки есть плазмида,
содержащая гены, обеспечивающие
передачу ДНК
ОЛИМПИАДА, ЕГЭ
КОНЪЮГА́ЦИЯ
(от лат. conjugatio — соединение)
— однонаправленный перенос части
генетического материала (плазмид
или бактериальной хромосомы) при
непосредственном контакте двух
бактериальных клеток через
коньюгационный мостик
приводит к повышению
генетического разнообразия.
репликативный процесс
передаётся не сама плазмида, а её
копия (одна цепь)
ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА
генов – не потомкам, а другому
организму
характерна для
грамотрицательных организмов

9.

ТРАНСДУКЦИЯ — передача ДНК от бактерии-донора к
бактерии-реципиенту при участии бактериофага.
Основной механизм передачи генетической информации у
грамположительных бактерий.
ТРАНСФОРМА́ЦИЯ— процесс поглощения бактериальной
клеткой молекулы ДНК из внешней среды.
ДНК, выделенная из бактерий в свободной
растворимой форме, передается бактерииреципиенту.
Погибшие бактерии постоянно высвобождают ДНК,
которая может быть воспринята другими
бактериями.
Как правило, любая чужеродная ДНК, попадающая в
бактериальную клетку, расщемляется
эндонуклеазами, но при некоторых условиях такая
ДНК может быть включена в геном бактерии.
По происхождению ДНК может быть плазмидной либо
хромосомной и нести гены, «трансформирующие»
реципиента
Трансформация может быть искуственной.

10.

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БАКТЕРИЙ
ВЫУЧИТЬ
ПИТАНИЕ
АВТОТРОФЫ – неорганическими веществами (цианобактерии)
Имеют зеленое вещество – хлорофилл, с помощью
которого улавливают солнечную энергию (Е).
С помощью этой энергии (Е) строят из неорганических
веществ органические – происходит ФОТОСИНТЕЗ.
НЕОРГ. В-ВА
Е СОЛНЦА
ХЛОРОФИЛЛ
ОРГ. В-ВА
ГЕТЕРОТРОФЫ – органическими веществами:
САПРОТРОФЫ - мертвоеды (бактерии гниения)
ПАРАЗИТЫ - живоеды (туберкулезная палочка)
СИМБИОНТЫ – полезные сожители других организмов (кишечная
палочка)

11.

ВЫУЧИТЬ
ДЫХАНИЕ
с помощью О2 (кислорода) - АЭРОБЫ
без О2 - АНАЭРОБЫ
РАЗМНОЖЕНИЕ
деление пополам (каждые 20-30 минут)
ВЫНОСЛИВОСТЬ
Очень выносливы!!!
Некоторые виды живут в кислых горячих источниках,
радиоактивных отходах, в глубинах земной коры и океана.
При неблагоприятных условиях обезвоживаются, сжимаются,
покрываются плотной оболочкой – образуют СПОРУ.
В этом состоянии бактерия не проявляет признаков жизни и
может сохраняться долгие годы.
При наступлении благоприятных условий – выходит из
споры и продолжает жить.
ПЕРЕДВИЖЕНИЕ
Если есть жгутики –
могут самостоятельно
двигаться в жидкостях.
Без жгутиков и в
состоянии споры –
ветром, водой …
Казалось бы бактерии бессмертны…
Но, это только кажется! Если
неблагоприятные условия возникают
быстро, то бактерии не успевают
образовать спору и гибнут. Вот
почему у них такая гигантская
скорость размножения!

12.

РОЛЬ БАКТЕРИЙ В ПРИРОДЕ
Первые жители Земли
1. Почвообразование
Бактерии
гниения
Плодородие - способность почвы
обеспечивать растения
питательными
веществами, влагой и др. и
давать урожай.
Минеральные
соли
Органические
вещества
Бактерии гниения перерабатывают органические вещества мертвых тел в
минеральные, необходимые растениям – то есть обеспечивают плодородие почвы.
Клубеньковые бактерии живут на корнях
бобовых растений (клевера, гороха, фасоли),
перерабатывают атмосферный азот
(элемент питания растений) в соль,
которая необходима растениям.
Симбиоз – взаимовыгодные отношения
АЗОТ
Клубеньковые
бактерии

13.

2. Наполнение атмосферы кислородом.
Цианобактерии (фотосинтезирующие) в процессе
фотосинтеза выделяют О2.
О2
СО2
Н2О
Учёные
предполагают, что
первый кислород на
Земле выделили
цианобактерии.
Сначала он
накапливался в
воде, а потом
поднимался в
атмосферу древней
Земли.
3. Образование природного газ и нефти.

14.

Роль бактерий в жизни человека.
1. Использование в приготовлении продуктов
питания.
уксус
ряженка
кефир
Брожение - процесс
приготовления
молочнокислых
продуктов, уксуса,
квашенных овощей.
Молочно-кислые бактерии
сквашивают молоко,
капусту, огурцы.
С помощью уксусно-кислых
бактерий получают уксус.

15.

2. Производство лекарств.
3. Вызывают заболевания растений, животных – наносят урон
сельскому хозяйству.

16.

4. Порча продуктов питания
В конце XIX века в Бельгии 34 музыканта, готовившихся играть
на похоронах, съели сырую ветчину домашнего приготовления. В
течение суток у большинства музыкантов начали
проявляться симптомы БОТУЛИЗМА. В результате 3 человека
погибли, а ещё 10 находились в больнице в течение недели в
тяжелом состоянии.
5. Вызывают заболевания человека
Брюшной и сыпной тиф
Холеру
Чуму
Туберкулез
Дифтерию
Дизентерию (бактериальную)
Брузеллез
Столбняк
Сибирскую язву
Ботулизм
Столбняк

17.

Подумайте!
Известно, что раньше трупы животных
(например коров), погибших от смертельноопасного бактериального заболевания –
сибирской язвы, хоронили в специальных
скотомогильниках.
Скотомогильники строили на сухом
возвышенном месте не ближе 1 км от др.
строений, водоёмов и населённых пунктов,
обносили глухим забором высотой не менее 2 м.
С внутренней стороны забора вырывали ров
глубиной 1,4 м и шириной 1,5 м. Вырывали яму
(размер 3,0: 3,0 м; глубина 9–10 м), стены
которой делали из красного кирпича, дно
заливали бетоном.
Сегодня новые
скотомогильники в
нашей стране не
строят, а трупы
погибших животных
сжигают.
Почему были приняты такие меры предосторожности?
Разве бактерии сибирской язвы не умирали весте с животным?

18.

Значение бактерий
в природе и жизни человека.
1. Почвообразование
(бактерии гниения, клубеньковые)
2. Наполнение атмосферы
кислородом.(цианобактерии)
3. Образование природного газ и
нефти.
1. Приготовление продуктов
питания.(молочно-кислые
бактерии)
2. Производство лекарств.
3. Паразиты домашних животных и
растений.(бруцеллез, сибирская язва,
бактериальная гниль)
4. Порча продуктов питания.
5. Паразиты человека.(чума, холера,
туберкулез