Органы передвижения бактерий
Предмет, задачи и роль микробиологии в системе биологических и сельскохозяйственных наук
Микробиология - наука о мельчайших, невидимых невооруженным глазом организмах. Она изучает бактерии, миксобактерии, микоплазмы, риккетсии, вирусы, фаги, спирохеты, актиномицеты, плесневые грибы и дрожжи. К микроорганизмам относятся также простейшие и микроскопические водоросли.
Отраслевое разделение МБ: сельскохозяйственная микробиология, почвенная, техническая, медицинская, ветеринарная, геологическая и др..
Задачи: изучение микробного состава почв, научные основы для развития хлебопечения и др. продуктов; изучение болезнетворных микробов и разработка методов профилактики и лечения инфекционных болезней.
Использование микроорганизмов в некоторых областях человеческой деятельности
Применение микробов в металлургии. Известны микроорганизмы, способные растворять металлы, т. е. переводить их в раствор. Используют в промышленности для извлечения металлов из бедных руд.
Микробы — сорбенты металлов.С помощью микробов-биосорбентов можно очищать промышленные стоки от тяжелых металлов, в том числе и от радиоактивных.
Микробы, повышающие прочность бетона. Добавление на тонну бетона нескольких килограммов биомассы м-о повышает прочность и пластичность строительного материала.
Очистка воды с помощью микроорганизмов. Для этого загрязненную воду пропускают через большие емкости с целлюлозоразлагающими микроорганизмами.
Для очистки воздуха используют специально подобранные штаммы микроорганизмов.
Микробы — продуценты электроэнергии. В среде определенного состава микроорганизмы могут превращать биохимическую энергию в электрическую.
Микроорганизмы — продуценты белка. С помощью микроорганизмов получают многие продукты биологического синтеза: антибиотики, аминокислоты, ферменты, витамины, органические кислоты (лимонная, уксусная, молочная); химические вещества (этанол, бутанол, ацетон, глицерин); полисахариды, белок, каротиноиды и др.
Медицина. Микробы являются не только причиной инфекций, но и средством их лечения. Все вакцины — биологические препараты, используемые для профилактики болезней, состоят из микробов или продуктов их жизнедеятельности.
История формирования микробиологии как науки
Микробиология имеет многовековую историю и представляет собой одну из основных дисциплин биологии. С глубокой древности, задолго до открытия микроорганизмов человек использовал микробиологические процессы сбраживания виноградного сока, скисания молока, приготовления теста.
Основоположник морфологического периода голландский натуралист Левенгук сконструировал микроскоп с увеличением в 300 раз. Рассматривая под ним капли воды, зубной налет, различные настои, он всюду находил мельчайших «зверюшек».
В конце ХIХ века было доказано , что причиной болезней человека и животных могут быть не только бактерии, но и простейшие: амебы, лейшмании, плазмодии малярии и др.
Начало физиологического периода относится к 60-м годам ХIХ в. и связано с деятельностью Луи Пастера. Он установил биологическую природу спиртового, масляно-кислого и молочнокислого брожений. Изучил болезни вина и пива и разработал способы предохранения их от порчи.
Кох открыл возбудителей холеры и туберкулеза.
Мечников занимался вопросами медицинской микробиологии. Изучал взаимоотношения бактерии и «хозяина» и установил, что воспалительный процесс — реакция организма на внедрившиеся микробы; разработал фагоцитарную теорию иммунитета.
Виноградский внес большой вклад в исследование физиологии серобактерий, нитрифицирующих и железобактерий; открыл хемосинтез у бактерий.
Систематика и классификация микроорганизмов
На основании особенностей строения микроорганизмов и других одноклеточных их разделяют на две четко различающиеся группы: эукариоты и прокариоты.
Эукариоты - высшие микроорганизмы, или протисты. Клетки их по строению сходны с растительными и животными клетками. К эукариотам относят водоросли, грибы и простейшие. В клетках эукариотов имеется дифференцированное ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной мембраной.
Прокариоты — низшие протисты. К ним относятся бактерии и сине-зеленые водоросли. Прокариоты по своей структуре резко отличаются от всех остальных живых организмов. Ядро прокариотической клетки не дифференцировано: дезоксирибоиуклеиновая кислота (ДНК), составляющая хромосому, свободно погружена в цитоплазму, ядерная оболочка отсутствует.
Микроорганизмы, относящиеся к прокариотам, разделены на два отдела: I — циано-бактерии (сине-зеленые водоросли) и II — бактерии.
Отдел бактерий разделен на 19 групп, или частей, что соответствует подотделам или подклассам. В эти группы входят порядки, семейства, роды и виды.
Форма бактерий
Бактерии делятся на три основных группы: шаровидные (кокки), палочковидные или цилиндрические (бактерии и бациллы) и извитые (вибрионы и спириллы).
Кокки обычно имеют правильную форму шара. Под влиянием различных факторов кокки могут принимать овальную, эллипсовидную и коническую формы. В зависимости от расположения клеток после деления кокки подразделяются на несколько групп:
Микрококки - кокки, которые по окончании деления не остаются вместе, а располагаются беспорядочно, по одному.
Диплококки - кокки, которые после деления клетки остаются соединенными попарно.
Тетракокки - кокки, сцепленные по четыре вследствие деления клетки последовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Сарцины - скопление кокков в виде пакетов из 8 - 18 и более клеток, когда они делятся постоянно в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.
Стрептококки - кокки, у которых деление совершается всегда в одном направлении, а возникающие новые клетки не отделяются друг от друга и образуют различной длины цепочки.
Стафилококки - кокки, расположенные в виде гроздьев винограда, благодаря делению клеток в различных направлениях.
Палочковидные бактерии, клетки их могут быть короткими и длинными.
Если среди палочковидных форм встречаются парные соединения, их называют диплобактериями или диплобациллами, если они располагаются цепочкой, - стрептобактериями или стрептобациллами.
Извитые бактерии, к ним относятся вибрионы, спириллы и спирохеты. Вибрионы представляют собой слегка изогнутые клетки, изгиб которых не превышает четверти оборота. Спириллы - длинные изогнутые палочки с одним или несколькими завитками. Спирохеты - тонкие длинные палочки с большим количеством мелких завитков.
Структура бактериальной клетки
Бактериальная клетка имеет оболочку, цитоплазму, ядерный аппарат и цитоплазматические включения.
Оболочка клетки толщиной от 10 до 60 нм. Оболочка придает клетке определенную форму, регулирует проникновение в нее питательных элементов
Оболочка состоит из трех слоев: слизистого слоя, клеточной стенки и цитоплазматической мембраны.
Ядро. У большинства микроорганизмов имеется область, в которой сконцентрировано основное количество ДНК. У более крупных микроорганизмов и сложноорганизованных бактерий, как, например, миксобактерии и нитробактер, в этой области существуют определенные структуры (органелы), окруженные оболочкой, как ядро.
У истинных бактерий ДНК не окружена мембраной и сосредоточена в ограниченных участках, именуемых ядерным аппаратом. ДНК бактерий рассматривается как хромосома и представляет собой нить, замкнутую в кольцо.
Органы передвижения бактерий
Перемещение в жидкости осуществляется с помощью жгутиков - тонких, длинных, извитых нитей. Длина жгутиков 6 - 9 мкм, но у некоторых видов достигает 30 мкм и более. Толщина жгутиков колеблется от 0,02 до 0,04 мкм. По характеру расположения жгутиков и их количеству бактерии делят на группы: монотрихи - бактерии с одним жгутиком, расположенным на полюсе клетки, например холерный вибрион; лофотрихи - бактерии с пучком жгутиков на одном из концов клетки, например флуоресцирующая палочка; перитрихи - бактерии с большим числом жгутиков, расположенных по всей поверхности бактериальной клетки, например кишечная палочка.
Бактерии, у которых жгутики находятся на одном конце клетки, перемещаются по прямой линии. У перитрихов движение сопровождается оживленным кувырканием клетки в разные стороны.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|