Классификация болезнетворных микробов и болезни, вызываемые ими. Бактериальные заболевания

Какие бывают бактерии: виды бактерий, их классификация

Бактерии — это крошечные микроорганизмы, которые появились много тысячелетий назад. Увидеть микробы невооруженным глазом невозможно, но не следует забывать об их существовании. Существует огромное количество бацилл. Их классификацией, изучением, разновидностями, особенностями строения и физиологии занимается наука микробиология.

Микроорганизмы по-разному называются, в зависимости от своего рода действий и функций. Под микроскопом можно наблюдать, как эти маленькие существа взаимодействуют друг с другом. Первые микроорганизмы были довольно примитивными по форме, но и их значение ни в коем случае нельзя преуменьшать. С самого начала бациллы развивались, создавали колонии, пытались выжить в изменчивых климатических условиях. Разные вибрионы способны обмениваться аминокислотами, чтобы в результате нормально расти, развиваться.

Сегодня трудно сказать, сколько на земле есть видов этих микроорганизмов (это число превышает миллион), но самые известные и их названия знакомы практически каждому человеку. Неважно, какие бывают и как называются микробы, все они имеют одно преимущество — они живут колониями, так им намного легче адаптироваться и выживать.

Для начала давайте разберемся, какие существуют микроорганизмы. Самая простая классификация — это хорошие и плохие. Другими словами те, которые несут вред человеческому организму, становятся причиной многих болезней и те, которые приносят пользу. Далее мы поговорим детально, какие есть основные полезные бактериии дадим их описание.

Можно также классифицировать микроорганизмы соответственно их форме, характеристике. Наверное, многие помнят, что в школьных учебниках была специальная таблица с изображением разных микроорганизмов, а рядышком было значение и их роль в природе. Есть несколько типов бактерий:

  • кокки — небольшие шарики, которые напоминают цепочку, так как располагаются друг за дружкой;
  • палочковидные;
  • спириллы, спирохеты (имеют извитую форму);
  • вибрионы.

Бактерии разных форм

Мы уже упоминали, что одна из классификаций делит микробы на виды в зависимости от их форм.

Бактерии палочки тоже имеют некоторые особенности. Например, есть виды палочковидных с заостренными полюсами, с утолщенными, с закругленными или же с прямыми концами. Как правило, палочковидные микробы очень разные и всегда находятся в хаосе, они не выстраиваются цепочкой (за исключением стрептобацилл), не крепятся друг к дружке (кроме диплобацилл).

К микроорганизмам шаровидных форм микробиологи относят стрептококки, стафилококки, диплококки, гонококки. Это могут быть пары или же длинные цепочки из шариков.

Изогнутые бациллы — это спириллы, спирохеты. Они всегда активны, но не производят спор. Спириллы безопасны для людей, для животных. Отличить спириллы от спирохет можно, если обратить внимание на количество завитков, они менее извиты, имеют специальные жгутики на конечностях.

Виды болезнетворных бактерий

Например, группа микроорганизмов под названием кокки, а более детально стрептококки и стафилококки становятся причиной настоящих гнойных заболеваний (фурункулез, стрептококковая ангина).

Анаэробы прекрасно живут и развиваются без кислорода, для некоторых типов этих микроорганизмов кислород вообще становится смертельным. Аэробные микробы нуждаются в кислороде для полноценного существования.

Археи— это практически бесцветные одноклеточные организмы.

Патогенных бактерий нужно остерегаться, ведь они вызывают инфекции, грамотрицательные микроорганизмы считаются устойчивыми к антителам. Много информации есть о почвенных, гнилостных микроорганизмах, которые бывают вредными, полезными.

В общей сложности спириллы не представляют собой опасности, но некоторые виды могут вызывать содоку.

Разновидности полезных бактерий

О том, что бациллы бывают полезные и вредные, знают даже школьники. Некоторые названия люди знают на слух (стафилококк, стрептококк, чумная палочка). Это вредные существа, которые мешают не только внешней среде, но и человеку. Есть микроскопические бациллы, которые вызывают пищевые отравления.

Обязательно нужно знать полезную информацию о молочнокислых, пищевых, пробиотических микроорганизмах. Например, пробиотики, иными словами хорошие организмы, часто применяют в медицинских целях. Вы спросите: для чего? Они не позволяют вредным бактериям размножаться внутри человека, укрепляют защитные функции кишечника, хорошо влияют на иммунную систему человека.

Бифидобактерии также очень полезны для кишечника. Молочнокислые вибрионы включают в себя около 25 видов. В человеческом организме они имеются в огромных количествах, но не являются опасными. Наоборот, защищают желудочно-кишечный тракт от гнилостных и других микробов.

Говоря о хороших, нельзя не упомянуть и огромный вид стрептомицетов. Они известны тем, кто принимал левомицетин, эритромицин и подобные препараты.

Есть такие микроорганизмы, как азотобактеры. Они много лет живут в грунтах, благотворно влияют на почву, стимулируют рост растений, очищают землю от тяжелых металлов. Они незаменимы в медицине, сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности.

Виды изменчивости бактерий

По своей природе микробы очень непостоянные, они быстро умирают, они могут быть спонтанными, индуцированными. Мы не будем вдаваться в подробности об изменчивости бактерий, так как эта информация больше интереснатем, кого интересует микробиология и все ее ответвления.

Виды бактерий для септиков

Жители частных домов понимают острую необходимость очищать сточные воды, а также выгребные ямы. Сегодня быстро и качественно очистить стоки можно с помощью специальных бактерий для септиков. Для человека это огромное облегчение, так как заниматься чисткой канализации—дело не из приятных.

Мы уже прояснили, где применяется биологический вид очистки стоков, а теперь поговорим о самой системе. Бактерии для септиков выращиваются в лабораториях, они убивают неприятный запах стоков, дезинфицируют дренажные колодцы, выгребные ямы, уменьшают объем сточных вод. Есть три вида бактерий, которые используются для септиков:

  • аэробные;
  • анаэробные;
  • живые (биоактиваторы).

Очень часто люди используют комбинированные методы очистки. Строго следуйте инструкциям на препарате, следите, чтобы уровень воды способствовал нормальному выживанию бактерий. Также не забывайте использовать канализацию как минимум раз в две недели, чтобы бактериям было чем питаться, иначе они умрут. Не забывайте, что хлор из порошков и жидкостей для чистки, убивает бактерии.

Самыми популярными являются бактерии Доктор Робик, Септифос, Вэйст Трит.

Виды бактерий в моче

По идее бактерий в моче быть не должно, но после различных действий и ситуаций, крошечные микроорганизмы поселяются, где им вздумается: во влагалище, в носу, в воде и так далее. Если бактерии были обнаружены во время анализов, это означает, что человек страдает от болезней почек, мочевого пузыря или мочеточников. Есть несколько путей, по которым микроорганизмы попадают в мочу. Перед лечением очень важно исследовать и точно определить тип бактерий и способ попадания. Определить это можно при биологическом посеве мочи, когда бактерии помещают в благоприятную среду обитания. Далее проверяется реакция бактерий на различные антибиотики.

Мы желаем вам оставаться всегда здоровыми. Следите за собой, регулярно мойте руки, берегите свой организм от вредоносных бактерий!

Микроорганизмы постоянно присутствуют в жизни человека. Есть , без которых невозможно нормальное функционирование организма. Но существуют и , несущие угрозу здоровью, а иногда и жизни человека. Их не очень много, всего 1% от всех бактерий микрофлоры, но в некоторых случаях такие микробы, вирусы или грибки могут представлять реальную опасность. Защититься от болезни, поддержать и укрепить свое здоровье может каждый, для этого нужно только приложить немного усилий.

Условно-патогенные (не всегда опасные) микробы

Совокупность микроорганизмов, обитающих в желудочно-кишечном тракте, мочеполовом тракте и на коже человека, называют микрофлорой. В эту совокупность наряду с полезными входят и вредные (патогенные) бактерии. Приносимые вред или польза зависят от количества болезнетворных микробов в организме человека. Например, кишечная палочка – неотъемлемая часть микрофлоры, но при наличии благоприятных условий она активно размножается, выделяя токсины, которые отравляют организм. Результатом становятся воспалительные процессы в кишечнике, почках, мочевом пузыре и прочие неприятности.

«Двуличные» клетки, ведущие себя подобным образом, называют условно-патогенными. К этой категории относятся и стрептококки, составляющие почти половину обитателей ротовой полости. Теплый и влажный «климат», наличие больших запасов пищи играют на руку опасным микробам. Они расселяются по всей длине желудочно-кишечного тракта, дыхательных путях, но самое большое количество стрептококков живет на поверхности кожи. Результатами их действия становятся:

  • гнойничковые заболевания (фурункулы, абсцессы);
  • ангины;
  • бронхиты;
  • ревматизм;
  • в ослабленном организме возможен даже токсический шок.

Нападение стрептококков на клетки организма не остается без внимания иммунной системы. Но здесь кроется еще одна опасность – стрептококковая инфекция вызывает аутоиммунный ответ, т. е. иммунитет воспринимает собственные ткани как чужеродные и начинает с ними бороться. Следствием могут стать серьезные болезни сердца, суставов, почек.

Болезнетворные бактерии семейства стрептококков несут ответственность за:

  • пневмонии, сепсисы, менингит у новорожденных;
  • сепсис, мастит, менингит у рожениц;
  • перитонит;
  • кариес (стрептококк ферментирует молочную кислоту, разъедающую зубную эмаль).

Однако не только грибки и стрептококки постоянно обитают в ротовой полости. Их соседи не менее опасны:

  • пневмококки (бронхиты, пневмонии, плевриты, болезни среднего уха, синуситы);
  • бактерии гингивалис (основная причина периодонтита);
  • трепонемы дентикола (пародонтоз).

И вся эта «теплая компания» точит . Предупредить подобный «разгул преступности» можно всего лишь своевременной чисткой зубов и мытьем рук. Лечить запущенные болезни будет значительно труднее.

Условно-патогенные микробы, живущие на коже

В норме на коже здорового человека присутствует огромное количество полезных и опасных одноклеточных и разнообразных грибков. Эти микроорганизмы любят «тропические» условия. Теплая и влажная среда в складках кожи плюс множество ороговевших клеток для питания – идеальные условия существования кожных бактерий. Кстати, именно эти крохотные существа отвечают за все неприятные запахи нашего тела. При крепкой иммунной системе и соблюдении личной гигиены эти грибки и микробы не опасны для здоровья человека. Мыло, вода, здоровая пища – и многих проблем можно избежать.

  1. Стрептококки. Снижают иммунитет, способствуя возникновению серьезных инфекционных заболеваний. Вызывают хронический тонзиллит, рожистое воспаление, тяжелые отравления токсинами.
  2. Стафилококки. При сниженном иммунитете вызывают поражения кожи – ячмени, фурункулы, нарывы, карбункулы. При попадании в кровь могут спровоцировать проблемы костей, суставов, сердца, дыхательных путей, мозга, мочевыводящей системы. В желудочно-кишечном тракте распространение стафилококков провоцирует энтериты и колиты.

Отдельного разговора заслуживают различные виды грибков, нашедшие приют в тех же теплых и влажных местах, что и другие одноклеточные – в складках кожи и устьицах волосяных фолликул. Чаще всего встречаются грибковые инфекции, вызываемые грибами дерматофитами, плесневыми и дрожжеподобными грибками. Дерматофиты способны усваивать кератин, содержащийся в волосах и ногтях человека. Такие грибы обитают на коже человека, в шерсти животных, некоторые постоянно живут в почвенном покрове. Любой контакт с зараженной поверхностью или организмом может спровоцировать передачу инфекции. Отсюда вывод – чистые руки действительно залог здоровья!

Кроме того, различные виды грибов, попавшие на кожу, волосы или слизистые человека из окружающей среды (больные животные или люди, зараженные поверхности), несут ответственность за такие неприятные болезни, как разноцветный лишай и себорейный дерматит.

Страшные и загадочные вирусы

Когда заходит речь об опасных микробах, тут же вспоминаются страшные вирусы, которыми нас усиленно пугает медицина. Эти мельчайшие неклеточные частицы («условно живые химические соединения») действительно опасны, и медики во многом правы. Вирусы вызывают СПИД, гепатиты, грипп, бешенство и другие не менее опасные вирусные заболевания.

Как ни странно, наука до сих пор не может определить природу вирусов. Они не являются живыми существами, не могут самостоятельно добывать и перерабатывать пищу, но, попадая в соответствующую клетку, быстренько встраиваются в ДНК, начинают плодиться и размножаться (передаются по наследству вместе с ДНК клетки).

Представьте себе письмо с важной информацией. До тех пор, пока письмо в пути или лежит в почтовом ящике (обычном или электронном), информация никак себя не проявляет. Но стоит открыть письмо, и информация начинает активно действовать, принося с собой перемены, порой глобальные.

Примерно так обстоит дело и с вирусами. Вне клетки они как бы не существуют, но разворачиваются во всю, попадая в благоприятные условия. Человечеству несказанно повезло – вирусы весьма капризны в выборе места обитания. Им не подходит любая клетка, они выискивают только определенные виды клеток. Иначе бороться с ними было бы вообще невозможно.

Кстати, антибиотики практически бессильны против вирусов. Действенную защиту дает только иммунитет человека. Иммунные клетки вырабатывают полезные антитела, убивающие вирусы, и интерферон, препятствующий их размножению.

Есть еще одна особенность вирусов, ставящая в тупик ученых. После начала расшифровки генома человека выяснилось, что добрая его половина состоит из непонятного мусора, который впоследствии опознали как фрагменты вирусов. Большая часть вирусных кусочков спокойно «спит», не влияя на ситуацию, но есть отдельные фрагменты, которые дали ответ на вопрос, терзавший многие поколения исследователей.

Как известно, иммунная система не щадит «чужаков», убивая все, до чего может дотянуться. Почему же в таком случае иммунные клетки женщины, будущей матери, не убивают сперматозоиды будущего отца? Оказалось, что вирусы блокируют работу иммунных сторожей и дают возможность зачатию состояться. Иными словами, своим существованием человечество обязано вирусам!

Смертельно опасные бактерии

Помимо условно-патогенных, существуют действительно опасные болезнетворные бактерии, не входящие в нормальную микрофлору человека. К ним относятся возбудители тифа, холеры, дифтерии, столбняка, туберкулеза, сибирской язвы и т. д. Достаточно очень небольшого количества опасных микроорганизмов для того, чтобы человек заболел.

Механизм действия микробов достаточно прост – попадая в благоприятные условия (а в организме человека условия для многих опасных микробов более чем благоприятны), клетки начинают активно размножаться, накапливая в окружающей среде отходы своей жизнедеятельности. Токсины (яды и отравляющие вещества) разрушительно действуют на здоровье, приводя к повреждениям и полному разрушению клеток тела.

Самыми сильными считают токсины, выделяемые столбнячной и дифтерийной палочками, стрептококками и стафилококками. Эти болезнетворные бактерии выделяют яд в процессе жизнедеятельности, но существуют и другие варианты. Туберкулезная палочка, возбудители холеры и сибирской язвы, пневмококки умудряются отравлять нам существование и после своей смерти – разлагаясь, они выделяют сильнейшие токсины.

До тех пор, пока человечество не выработало методы борьбы с возбудителями опасных болезней, эпидемии чумы, тифа, холеры убивали миллионы людей. Большая скученность в городах, некоторые религиозные обряды и отсутствие элементарных навыков гигиены приводили к взрывному распространению инфекций. Справиться с распространением болезней медицина того времени была не в силах.

Как защитить свое здоровье

Открытие того факта, что болезни могут переноситься мельчайшими живыми организмами, стало первым шагом в борьбе человечества с эпидемиями. Изменившиеся условия жизни (возможность поддерживать гигиену, получать здоровое питание и своевременная профилактика) искоренили многие страшные заболевания. Так, чума, тиф или холера для многих современных людей остаются только страшными сказками. Прививки от оспы, обязательные еще несколько десятилетий назад, делают только тем, кто по роду своей деятельности может подвергнуться этому заболеванию.

Попадание в организм человека опасных возбудителей не обязательно приводит к болезни, некоторые микробы способны годами, десятилетиями «спать», не причиняя вреда. Например, бактерия хеликобактер, вызывающая язвы и эрозии в кишечнике, обитает в желудке каждого второго человека, но далеко не все эти люди действительно заболевают. Проблемы возникают, когда организм по тем или иным причинам слабеет. Есть причины, изменить которые невозможно (пожилой возраст или генетическая предрасположенность), но частенько мы сами лишаем организм иммунной защиты.

Как известно, болезнь проще предупредить, чем лечить. Принять меры предосторожности должен и может каждый. Свод правил знаком нам с детства:

  • мойте руки перед едой, после посещения общественных мест и туалета;
  • не употребляйте просроченные и подозрительные продукты;
  • подвергайте термической обработке молоко;
  • не контактируйте с больными людьми и животными;
  • ведите здоровый образ жизни.

Последний пункт мы по привычке пропускаем мимо ушей, но он действительно важен, поскольку именно от нашего образа жизни зависит крепкий иммунитет, который не даст развиться болезни. Иммунные клетки способны нейтрализовать действие большинства патогенных микробов, но для этого они (иммунные клетки) должны быть в достаточном количестве. А это уже зависит только от самого человека!

Бактерии - древнейшие обитатели нашей планеты. Им удалось адаптироваться почти ко всем возможным условиям жизни. Бактерии существуют на Земле миллиарды лет. Они широко распространены по планете и присутствуют во всех ее экосистемах. В статье мы затронем вопрос о том, какие заболевания вызывают болезнетворные бактерии. Среда обитания этих организмов также будет нами рассмотрена.

Эволюция бактерий

Первые их представители появились более 3,5 млрд лет назад. В течение практически миллиарда лет эти организмы оставались единственными живыми существами на Земле.

Сначала бактерии имели примитивное строение. Затем оно усложнилось, однако и сейчас эти организмы являются самыми примитивными одноклеточными. Интересно, что и в наше время некоторые бактерии сохранили черты, свойственные их предкам. Это относится к организмам, живущим в горячих серных источниках, а также обитающим на дне водоемов (в бескислородных илах).

Почвенные бактерии

Почвенные организмы - самая многочисленная группа бактерий. Их форма идеально приспособлена к существованию в тех условиях, которые они предпочитают. В ходе эволюции она практически не менялась. По форме могут напоминать палочку, шар. Они также могут иметь изогнутую форму. Эти организмы в основном являются хемосинтетиками. Другими словами, энергию они получают в результате особых окислительно-восстановительных реакций, которые происходят с участием углекислого газа (диоксида углерода). В итоге этого процесса данные организмы синтезируют такие вещества, которые используют для жизнедеятельности другие виды.

Виды бактерий в почве

Плодородная почва имеет богатый и разнообразный бактериальный состав. Среди его обитателей выделяются:

  • азотфиксирующие организмы;
  • болезнетворные бактерии, среда обитания которых - почва;
  • бактерии молочнокислые, маслянокислые);
  • микроорганизмы, которые восстанавливают тяжелые металлы.

Среди них далеко не все опасны для растений или животных. Многие, напротив, полезны. Они играют важную роль в природе. Однако в почве встречаются и болезнетворные бактерии. Среда обитания их способствует тому, что в основном от них страдают именно растения.

Профилактика появления болезнетворных бактерий в почве

Если осторожно обращаться с почвой, периодически чередовать культуры, выращиваемые на ней, она будет справляться с и токсичными веществами самостоятельно. К примеру, токсичные вещества всегда появляются при гниении и распаде корней, стеблей и листьев. Однако на здоровой почве этот процесс будет протекать естественно, в ней не будут размножаться болезнетворные бактерии растений. Проблема появляется, если резко возрастает количество растительной массы, требующей переработки. Поэтому необходимо срезать лишние ветви, выкорчевывать деревья, удалять и обрезать кустарники, выносить все щепки, корни и веточки с участка.

Борьба с болезнетворными почвенными бактериями

Если вы обнаружили, что на вашем участке все время болеет только один вид растений, не нужно из года в год опрыскивать пораженные листья и стебельки. Дело в том, что вредоносный источник обитает в почве. Поэтому следует оградить семена от заражения. Тогда растения, которые появятся из них, будут здоровыми.

Разведенный в воде марганцовокислый калий является наиболее простым средством борьбы с бактериями. Его следует развести в воде в расчете 1 г на 100 мл воды. Далее следует на полчаса замочить в нем семена, после чего тщательно промыть их водой. Еще одно средство - растворить в литре воды по 1 грамму кристалликов марганцовки и "синего камня" (медного купороса) и добавить 0,2 г борной кислоты.

Болезнетворные бактерии в организме человека

Наиболее распространенной средой их обитания является слюна больного человека, а также посуда и иные предметы, которыми пользовался больной. Также они могут попасть в организм через застоявшийся воздух помещений. Болезнетворные бактерии встречаются в воде, пище и почти на всех поверхностях. Для них особенно благоприятны антисанитарные условия. От больных животных также можно заразиться, поскольку некоторые виды этих бактерий, опасные для них, могут навредить и нам.

И растения, как мы уже говорили, могут поражать болезнетворные бактерии. Среда их обитания включает, в частности, плоды растений. Визуально пораженный ими плод легко можно определить. Поэтому следует быть внимательным к овощам и фруктам, употребляемым в пищу, в особенности к дикорастущим. Ведь болезнетворными бактериями являются организмы, которые вызывают опасные заболевания. Соблюдение личной гигиены, а также проветривание помещений - вот лучшая профилактика.

Кишечная палочка

Болезнетворные бактерии, среда обитания которых - человеческий организм, многочисленны. Возьмем, к примеру, кишечную палочку. Она является бактерией-симбионтом, источником питательных веществ для которой служит организм теплокровных животных. Преимущественно кишечная палочка имеет палочковидную форму. Обитает она главным образом в нижней части кишечной полости. Однако кишечная палочка может встречаться также и в продуктах, в воде. Кроме того, она способна выживать в течение некоторого времени в окружающей среде.

Существует множество разновидностей (штаммов) этого вида бактерий. Основная часть из них является безвредной. Эти организмы присутствуют в нормальной кишечной флоре как животных, так и человека. Температура 37 °С является оптимальной для них.

Одна из версий гласит, что кишечная палочка проникает в организм человека в течение 40 часов после его появления на свет, а обитает в нем в течение всей жизни человека. Источником ее попадания в организм может быть материнское молоко или люди, контактирующие с ребенком. Согласно другой версии, эта бактерия еще в материнской утробе заселяет организм.

Кишечная палочка является безвредной в обычных для нее условиях обитания. Однако она может стать патогенной, если окажется в других частях нашего организма. Кроме того, ее болезнетворные штаммы могут проникнуть извне. В результате этого у человека наблюдаются различные желудочно-кишечные инфекции.

Стрептококки

Стафилококки

С самого рождения у человека начинается контакт с инфекцией, которую вызывает стафилококк. Организм в течение жизни вырабатывает стойкий иммунитет к ней. Под воздействием ряда факторов эти бактерии превращаются в болезнетворные. Они поражают кожу, и возникают ячмени, пиодермии, нарывы, фурункулы и карбункулы. Распространение инфекции приводит к фолликулитам, целлюлитам, флегмонам мягких тканей, абсцессам, маститам и гидраденитам.

Стафилококк проникает внутрь организма с током крови. Он вызывает заболевания сердца (эндокардиты и перикардиты), костей (остеомиелиты), суставов (бактериальные артриты), мочевыводящей системы, мозга, нижних и верхних дыхательных путей. Практически все ткани и органы человека может поражать стафилококковая инфекция. Видов заболеваний, которые она вызывает, насчитывается более ста. Энтеротоксины стафилококков, попадая в желудочно-кишечный тракт с продуктами питания, приводят к пищевому отравлению (токсикоинфекции).

Дети до года, а также взрослые с ослабленным иммунитетом являются наиболее подверженными заражению. Проявления поражений варьируются. Они зависят от места внедрения стафилококка в организм, от степени его агрессивности, а также от состояния иммунитета больного.

Туберкулезная палочка

Человек, заразившийся туберкулезной палочкой, заболевает туберкулезом. При этом в костях, почках, легких, а также некоторых других органах появляются мелкие бугорки, которые со временем распадаются. Туберкулез - очень опасное заболевание, бороться с которым порой приходится годами.

Чумная палочка

Чумные палочки - это также бактерии, вызывающие болезни. Заражение ими приводит к появлению еще более тяжелого и одного из самых скоротечных заболеваний - чумы. Иногда от первых признаков заражения до летального исхода проходит всего лишь несколько часов. В древние времена опустошительные эпидемии этого заболевания являлись страшным бедствием. Имелись случаи, когда целые села и даже города вымирали от них.

Другие места обитания болезнетворных бактерий

Бактерии могут выбирать для жизни не только те места, которые были рассмотрены выше. Некоторые из них существуют в условиях, которые кажутся непригодными для жизни. Это и горячие источники, и полярные льды, и и сильное давление. Борьба с болезнетворными бактериями актуальна везде. Ведь на Земле не существует такого места, где их нельзя было бы обнаружить.

Итак, мы рассказали о том, какие бактерии болезнетворные и где они живут. Конечно, в этой статье описываются лишь основные их представители. Виды болезнетворных бактерий, как вы знаете, многочисленны, поэтому знакомство с ними может продолжаться очень долго.

Бактерии повсюду вокруг нас. Существуют полезные и патогенные, т.е. болезнетворные бактерии. В этой статье Вы найдете некоторую информацию о бактериях в целом, а также список названий патогенных бактерий и вызываемых ими заболеваний.

Бактерии есть повсюду, в воздухе, в воде, в продуктах питания, в почве, в глубинах океанов, и даже на вершине горы Эверест. Различные виды бактерий живут и на теле человека, и даже внутри него. Например, много полезных бактерий обитает в пищеварительной системе. Они содействуют контролю роста патогенных бактерий, а также помогают иммунной системе бороться с инфекциями. Многие бактерии содержат ферменты, которые способствуют разрушению химических связей в пище, которую мы едим, и, таким образом, помогают нам получать оптимальное питание. Бактерии, которые живут на теле человека, не вызывая никаких заболеваний или инфекций, известны как колониальные бактерии.

При получении человеком пореза или травмы, которая приводит к нарушению целостности кожного барьера, некоторые условно-патогенные организмы получают доступ в организм.

Если человек здоров и у него крепкая иммунная система, то он может противостоять такому нежелательному вторжению. Однако, если здоровье у человека слабое, результатом является развитие заболеваний, вызываемых бактериями. Бактерии, приводящие к появлению проблем со здоровьем, называются патогенными бактериями человека. Эти вызывающие заболевания бактерии могут проникать в организм также через пищу, воду, воздух, слюну и другие жидкости организма. Список патогенных бактерий огромен. Для начала мы рассмотрим несколько примеров инфекционных заболеваний.

Примеры инфекционных заболеваний

Стрептококки

Стрептококки - это распространенные бактерии, присутствующие в организме человека. Однако, некоторые штаммы стрептококков могут вызывать у человека развитие множества заболеваний. Такая патогенная бактерия, как пиогенный стрептококк (стрептококк группы A), вызывает бактериальный фарингит, т.е. ангину. При отсутствии лечения ангина вскоре может приводить к острой ревматической лихорадке и гломерулонефриту. В число других инфекций входят поверхностная пиодермия и, что хуже всего, некротизирующий фасцит (заболевание, вызываемое бактериями, поедающими мягкие ткани).

Стафилококки

Стафилококки, в частности золотистый стафилококк, - это наиболее распространенные человеческие патогенные бактерии. Они присутствуют на коже и слизистых оболочках и используют любую возможность вызвать поверхностную или системную инфекцию. Примеры заболеваний, вызываемых этими бактериями, включают местные гнойные инфекции волосяных фолликулов, поверхностную пиодермию и фолликулит. Также стафилококки могут приводить к развитию таких серьезных инфекций, как пневмония, бактериемия и инфекции ран и костей. Кроме того, золотистый стафилококк вырабатывает определенные токсины, которые способны вызывать пищевые отравления и инфекционно-токсический шок.

В число примеров инфекционных заболеваний также входят:

Этот список инфекционных заболеваний можно продолжать и продолжать. Далее приведена таблица, из которой можно узнать и о других инфекционных заболеваниях, а также бактериях, их вызывающих.

Список патогенных бактерий

Патогенные бактерии человека Инфекционные заболевания
Возбудитель сибирской язвы (Bacillus anthracis) Сибиреязвенная пустула
Легочная сибирская язва
Желудочно-кишечная сибирская язва
Палочка коклюша (Bordetella pertussis) Коклюш
Вторичная бактериальная пневмония (Осложнение)
Боррелия бургдорфери (Borrelia burgdorferi) Клещевой боррелез (болезнь Лайма)
Бруцелла абортус (Brucella abortus)
Бруцелла канис (Brucella canis)
Бруцелла мелитенсис (Brucella melitensis)
Бруцелла сиус (Brucella suis)
Бруцеллез
Кампилобактер джеджуни (Campylobacter jejuni) Острый энтерит
Хламидия пневмонии (Chlamydia pneumoniae) Внебольничные респираторные инфекции
Хламидия пситаци (Chlamydia psittaci) Орнитоз (Попугайная лихорадка)
Хламидия трахоматис (Chlamydia trachomatis) Негонококковый уретрит
Трахома
Конъюнктивит с включениями новорожденных
Венерическая лимфогранулема
Клостридиум ботулинум (Clostridium botulinum) Ботулизм
Клостридиум диффициле (Clostridium difficile) Псевдомембранный колит
Палочка газовой гангрены (Clostridium perfringens) Газовая гангрена
Острое пищевое отравление
Анаэробный целлюлит
Столбнячная палочка (Clostridium tetani) Столбняк
Дифтерийная палочка (Corynebacterium diphtheriae) Дифтерия
Фекальный энтерококк (Enterococcus faecalis)
Энтерококк фациум (Enterococcus faecium)
Внутрибольничные инфекции
Кишечная палочка Escherichia coli Инфекции мочевыводящих путей
Диарея
Менингит у младенцев
Энтеротоксигенная кишечная палочка (Enterotoxigenic Escherichia coli, ETEC) Диарея путешественников
Энтеропатогенная кишечная палочка Enteropathogenic E. coli Диарея у младенцев
Кишечная палочка O157:H7 (E. coli O157:H7) Гемоколит
Гемолитический уремический синдром
Возбудитель туляремии (Francisella tularensis) Туляремия
Гемофильная палочка (Haemophilus influenzae) Бактериальный менингит
Инфекции верхних дыхательных путей
Пневмония
Бронхит
Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori) Пептическая язва
Фактор риска карциномы желудка
В-клеточная лимфома желудочно-кишечного тракта
Легионелла пневмофила (Legionella pneumophila) Болезнь легионеров (Легионеллез)
Понтиакская лихорадка
Патогенные лептоспиры (Leptospira interrogans) Лептоспироз
Листерия моноцитогенная (Listeria monocytogenes) Листериоз
Микобактерия лепры (Mycobacterium leprae) Проказа (Болезнь Хансена)
Микобактерии туберкулеза (Mycobacterium tuberculosis) Туберкулез
Микоплазма пневмонии (Mycoplasma pneumoniae) Микоплазменная пневмония
Гонококк (Neisseria gonorrhoeae) Гонорея
Офтальмия новорождённых
Септический артрит
Менингококк (Neisseria meningitidis) Менингококковые инфекции, включая менингит
Синдром Фридериксена-Уотерхауза
Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) Местные инфекции глаз, уха, кожи, мочевыводящих и дыхательных путей
Желудочно-кишечные инфекции
Инфекции центральной нервной системы
Системные инфекции (Бактериемия)
Вторичная пневмония
Инфекции костей и суставов
Эндокардит
Риккетсия риккетсии (Rickettsia rickettsii) Клещевой сыпной тиф
Сальмонелла тифи (Salmonella typhi) Тифоидная лихорадка
Дизентерия
Колит
Палочка мышиного тифа (Salmonella typhimurium) Сальмонеллез (Гастоэнтерит и энетероколит)
Шигелла соней (Shigella sonnei) Бациллярная дизентерия/Шигеллез
Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureusa) Коагуляза положительные стафилококковые инфекции:
Локализованные кожные инфекции
Диффузные заболевания кожи (Импетиго)
Глубокие нагноения, местные инфекции
Острый инфекционный эндокардит
Септицемия (Сепсис)
Некротическая пневмония
Токсиноз
Инфекционно-токсический шок
Стафилококковое пищевое отравление
Эпидермальный стафилококк (Staphylococcus epidermidis) Инфекции имплантированных протезов, например сердечных клапанов и катетеров
Стафилококк сапрофитный (Staphylococcus saprophyticus) Цистит у женщин
Стрептококк агалактиа (Streptococcus agalactiae) Менингит и септицемия у новорожденных
Эндометрит у женщин после родов
Оппортунистические инфекции (Септицемия и пневмония)
Стрептококк пневмонии (Streptococcus pneumoniae) Острая бактериальная пневмония и менингит у взрослых
Средний отит и синусит у детей
Пиогенный стрептококк (Streptococcus pyogenes) Стрептококковый фарингит
Пурпурная лихорадка
Ревматическая лихорадка
Импетиго и рожистое воспаление
Послеродовой сепсис
Некротизирующий фасцит
Бледная трепонема (Treponema pallidum) Сифилис
Врождённый сифилис
Холерный вибрион (Vibrio cholerae) Холера
Возбудитель чумы (Yersinia pestis) Чума
Бубонная чума
Чумная пневмония

Таков список патогенных бактерий и примеров инфекционных заболеваний. Человеческие патогенные бактерии могут вызывать огромное количество серьезных заболеваний, эпидемии и пандемии. Вероятно, Вы слышали о черной чуме средних веков, вызванной бактерией Yersinia pestis, это была самая смертоносная пандемия в истории человечества. С развитием стандартов личной гигиены и соблюдения чистоты инцидентность эпидемий и пандемий значительно сократилась.

Видео

Бактерии — самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероятно, более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете. Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение.

Со временем их строение усложнилось, но и поныне бактерии считаются наиболее примитивными одноклеточными организмами. Интересно, что некоторые бактерии и сейчас ещё сохранили примитивные черты своих древних предков. Это наблюдается у бактерий, обитающих в горячих серных источниках и бескислородных илах на дне водоёмов.

Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или в зелёный цвет. Но колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в окружающую среду или пигментированием клеток.

Первооткрывателем мира бактерий был Антоний Левенгук — голландский естествоиспытатель 17 века, впервые создавший совершенную лупу-микроскоп, увеличивающую предметы в 160-270 раз.

Бактерии относят к прокариотам и выделяют в отдельное царство — Бактерии.

Форма тела

Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они различаются по форме.

Название бактерии Форма бактерии Изображение бактерии
Кокки Шарообразная
Бацилла Палочковидная
Вибрион Изогнутая в виде запятой
Спирилла Спиралевидная
Стрептококки Цепочка из кокков
Стафилококки Грозди кокков
Диплококки Две круглые бактерии, заключённые в одной слизистой капсуле

Способы передвижения

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков (скрученные винтообразные нити), которые состоят из особого белка флагеллина. Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других — на двух или по всей поверхности.

Но движение присуще и многим иным бактериям, у которых жгутики отсутствуют. Так, бактерии, покрытые снаружи слизью, способны к скользящему движению.

У некоторых лишённых жгутиков водных и почвенных бактерий в цитоплазме имеются газовые вакуоли. В клетке может быть 40-60 вакуолей. Каждая из них заполнена газом (предположительно — азотом). Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на её поверхность, а почвенные бактерии — передвигаться в капиллярах почвы.

Место обитания

В силу простоты организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в полярных снегах, песках пустынь, на дне океана, в добытой с огромной глубины нефти и даже в воде горячих источников с температурой около 80ºС. Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.

Бактерии — самые мелкие и самые многочисленные живые существа. Благодаря малым размерам они легко проникают в любые трещины, щели, поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования. Переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 90ºС, не теряя при этом жизнеспособность.

Практически нет места на Земле, где не встречались бы бактерии, но в разных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы до 30 км. и больше.

Особенно много их в почве. В 1 г. почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоёмов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но лишь в благоприятных условиях вызываю заболевания. Симбиотические живут в органах пищеварения, помогая расщеплять и усваивать пищу, синтезируют витамины.

Внешнее строение

Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой — клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму. Клеточная стенка бактерии напоминает оболочку растительной клетки. Она проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду. Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи — капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула — не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она предохраняет бактерию от высыхания.

На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превышать разметы тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

Внутреннее строение

Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое строение, вакуолей нет, поэтому различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества размещаются в самом веществе цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано вещество, несущее наследственную информации. Бактерии, — нуклеиновая кислота — ДНК. Но это вещество не оформлено в ядро.

Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Цитоплазма отделяется от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы и небольшое количество мембранных структур, выполняющих самые различные функции (аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи). В цитоплазме клеток бактерий часто содержатся гранулы различной формы и размеров. Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода. В бактериальной клетке встречаются и капельки жира.

В центральной части клетки локализовано ядерное вещество — ДНК, не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра — нуклеоид. Нуклеоид не обладает мембраной, ядрышком и набором хромосом.

Способы питания

У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы — организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания.

Растения нуждаются в азоте, но сами усваивают азот воздуха не могут. Некоторые бактерии соединяют содержащиеся в воздухе молекулы азота с другими молекулами, в результате чего получаются вещества, доступные для растений.

Эти бактерии поселяются в клетках молодых корней, что приводит к образованию на корнях утолщений, называемых клубеньками. Такие клубеньки образуются на корнях растений семейства бобовых и некоторых других растений.

Корни дают бактериям углеводы, а бактерии корням — такие содержащие азот вещества, которые могут быть усвоены растением. Их сожительство взаимовыгодно.

Корни растений выделяют много органических веществ (сахара, аминокислоты и другие), которыми питаются бактерии. Поэтому в слое почвы, окружающем корни, поселяется особенно много бактерий. Эти бактерии превращают отмершие остатки растений в доступные для растения вещества. Этот слой почвы называют ризосферой.

Существует несколько гипотез о проникновении клубеньковых бактерий в ткани корня:

  • через повреждения эпидермальной и коровой ткани;
  • через корневые волоски;
  • только через молодую клеточную оболочку;
  • благодаря бактериям-спутникам, продуцирующим пектинолитические ферменты;
  • благодаря стимуляции синтеза В-индолилуксусной кислоты из триптофана, всегда имеющегося в корневых выделениях растений.

Процесс внедрения клубеньковых бактерий в ткань корня состоит из двух фаз:

  • инфицирование корневых волосков;
  • процесс образования клубеньков.

В большинстве случаев внедрившаяся клетка, активно размножается, образует так называемые инфекционные нити и уже в виде таких нитей перемещается в ткани растения. Клубеньковые бактерии, вышедшие из инфекционной нити, продолжают размножаться в ткани хозяина.

Наполняющиеся быстро размножающимися клетками клубеньковых бактерий растительные клетки начинают усиленно делиться. Связь молодого клубенька с корнем бобового растения осуществляется благодаря сосудисто-волокнистым пучкам. В период функционирования клубеньки обычно плотные. К моменту проявления оптимальной активности клубеньки приобретают розовую окраску (благодаря пигменту легоглобину). Фиксировать азот способны лишь те бактерии, которые содержат легоглобин.

Бактерии клубеньков создают десятки и сотни килограммов азотных удобрений на гектаре почвы.

Обмен веществ

Бактерии отличаются друг от друга обменом веществ. У одних он идёт при участии кислорода, у других — без его участия.

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них (сине-зелёные, или цианобактерии), способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

Бактерии впитывают вещества извне, разрывают их молекулы на части, из этих частей собирают свою оболочку и пополняют своё содержимое (так они растут), а ненужные молекулы выбрасывают наружу. Оболочка и мембрана бактерии позволяет ей впитывать только нужные вещества.

Если бы оболочка и мембрана бактерии были полностью непроницаемыми, в клетку не попали бы никакие вещества. Если бы они были проницаемыми для всех веществ, содержимое клетки перемешалось бы со средой — раствором, в которой обитает бактерия. Для выживания бактерии необходима оболочка, которая нужные вещества пропускает, а ненужные — нет.

Бактерия поглощает находящиеся близ неё питательные вещества. Что происходит потом? Если она может самостоятельно передвигаться (двигая жгутик или выталкивая назад слизь), то она перемещается, пока не найдёт необходимые вещества.

Если она двигаться не может, то ждёт, пока диффузия (способность молекул одного вещества проникать в гущу молекул другого вещества) не принесёт к ней необходимые молекулы.

Бактерии в совокупности с другими группами микроорганизмов выполняют огромную химическую работу. Превращая различные соединения, они получают необходимую для их жизнедеятельности энергию и питательные вещества. Процессы обмена веществ, способы добывания энергии и потребности в материалах для построения веществ своего тела у бактерий разнообразны.

Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют за счёт неорганических соединений. Они называются автотрофами. Автотрофные бактерии способны синтезировать органические вещества из неорганических. Среди них различают:

Хемосинтез

Использование лучистой энергии — важнейший, но не единственный путь создания органического вещества из углекислого газа и воды. Известны бактерии, которые в качестве источника энергии для такого синтеза используют не солнечный свет, а энергию химических связей, происходящих в клетках организмов при окислении некоторых неорганических соединений — сероводорода, серы, аммиака, водорода, азотной кислоты, закисных соединений железа и марганца. Образованное с использованием этой химической энергии органическое вещество они используют для построения клеток своего тела. Поэтому такой процесс называют хемосинтезом.

Важнейшую группу хемосинтезирующих микроорганизмов составляют нитрифицирующие бактерии. Эти бактерии живут в почве и осуществляют окисление аммиака, образовавшегося при гниении органических остатков, до азотной кислоты. Последняя, реагирует с минеральными соединениями почвы, превращаются в соли азотной кислоты. Этот процесс проходит в две фазы.

Железобактерии превращают закисное железо в окисное. Образованная гидроокись железа оседает и образует так называемую болотную железную руду.

Некоторые микроорганизмы существуют за счёт окисления молекулярного водорода, обеспечивая тем самым автотрофный способ питания.

Характерной особенностью водородных бактерий является способность переключаться на гетеротрофный образ жизни при обеспечении их органическими соединениями и отсутствии водорода.

Таким образом, хемоавтотрофы являются типичными автотрофами, так как самостоятельно синтезируют из неорганических веществ необходимые органические соединения, а не берут их в готовом виде от других организмов, как гетеротрофы. От фототрофных растений хемоавтотрофные бактерии отличаются полной независимостью от света как источника энергии.

Бактериальный фотосинтез

Некоторые пигментосодержащие серобактерии (пурпурные, зелёные), содержащие специфические пигменты — бактериохлорофиллы, способны поглощать солнечную энергию, с помощью которой сероводород в их организмах расщепляется и отдаёт атомы водорода для восстановления соответствующих соединений. Этот процесс имеет много общего с фотосинтезом и отличается только тем, что у пурпурных и зелёных бактерий донором водорода является сероводород (изредка — карбоновые кислоты), а у зелёных растений — вода. У тех и других отщепление и перенесение водорода осуществляется благодаря энергии поглощённых солнечных лучей.

Такой бактериальный фотосинтез, который происходит без выделения кислорода, называется фоторедукцией. Фоторедукция углекислого газа связана с перенесением водорода не от воды, а от сероводорода:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

Биологическое значение хемосинтеза и бактериального фотосинтеза в масштабах планеты относительно невелико. Только хемосинтезирующие бактерии играют существенную роль в процессе круговорота серы в природе. Поглощаясь зелёными растениями в форме солей серной кислоты, сера восстанавливается и входит в состав белковых молекул. Далее при разрушении отмерших растительных и животных остатков гнилостными бактериями сера выделяется в виде сероводорода, который окисляется серобактериями до свободной серы (или серной кислоты), образующий в почве доступные для растения сульфиты. Хемо- и фотоавтотрофные бактерии имеют существенное значение в круговороте азота и серы.

Спорообразование

Внутри бактериальной клетки образуются споры. В процессе спорообразования бактериальная клетка претерпевает ряд биохимических процессов. В ней уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность. Это обеспечивает устойчивость спор к неблагоприятным условиям внешней среды (высокой температуре, высокой концентрации солей, высушиванию и др.). Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий.

Споры — не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Спорообразование начинается лишь при недостатке питательных веществ или накоплении продуктов обмена. Бактерии в виде спор могут длительное время находиться в состоянии покоя. Споры бактерий выдерживают продолжительное кипячение и очень длительное проммораживание. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнеспособной. Спора бактерий — это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.

Размножение

Размножаются бактерии делением одной клетки на две. Достигнув определённого размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии. Затем каждая из них начинает питаться, растёт, делится и так далее.

После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, а затем дочерние клетки расходятся; у многих бактерий в определённых условиях клетки после деления остаются связанными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и числа делений возникают разные формы. Размножение почкованием встречается у бактерий как исключение.

При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий происходит через каждые 20-30 минут. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно заполнить все моря и океаны. Простой подсчёт показывает, что за сутки может образоваться 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клеток). Если перевести в вес — 4720 тонн. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибают под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65-100ºС, в результате борьбы между видами и т.д.

Бактерия (1), поглотившая достаточно пищи, увеличивается в размерах (2) и начинает готовиться к размножению (делению клетки). Её ДНК (у бактерии молекула ДНК замкнута в кольцо) удваивается (бактерия производит копию этой молекулы). Обе молекулы ДНК (3,4) оказываются, прикреплены к стенке бактерии и при удлинении бактерии расходятся в стороны (5,6). Сначала делится нуклеотид, затем цитоплазма.

После расхождения двух молекул ДНК на бактерии появляется перетяжка, которая постепенно разделяет тело бактерии на две части, в каждой из которых есть молекула ДНК (7).

Бывает (у сенной палочки), две бактерии слипаются, и между ними образуется перемычка (1,2).

По перемычке ДНК из одной бактерии переправляется в другую (3). Оказавшись в одной бактерии, молекулы ДНК сплетаются, слипаются в некоторых местах (4), после чего обмениваются участками (5).

Роль бактерий в природе

Круговорот

Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе. Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и минеральных солей почвы. Эти вещества возвращаются в почву с отмершими грибами, растениями и трупами животных. Бактерии разлагают сложные вещества на простые, которые снова используют растения.

Бактерии разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы. Питаясь этими органическими веществами, сапрофитные бактерии гниения превращают их в перегной. Это своеобразные санитары нашей планеты. Таким образом, бактерии активно участвуют в круговороте веществ в природе.

Почвообразование

Поскольку бактерии распространены практически повсеместно и встречаются в огромном количестве, они во многом определяют различные процессы, происходящие в природе. Осенью опадают листья деревьев и кустарников, отмирают надземные побеги трав, опадают старые ветки, время от времени падают стволы старых деревьев. Всё это постепенно превращается в перегной. В 1 см 3 . поверхностного слоя лесной почвы содержатся сотни миллионов сапрофитных почвенных бактерий нескольких видов. Эти бактерии превращают перегной в различные минеральные вещества, которые могут быть поглощены из почвы корнями растений.

Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотофиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни бобовых, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков.

Эти бактерии выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между бобовым растением и клубеньковыми бактериями существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Это явление носит название симбиоза.

Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями бобовые растения обогащают почву азотом, способствуя повышению урожая.

Распространение в природе

Микроорганизмы распространены повсеместно. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жёсткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. Все живые существа постоянно взаимодействуют с микроорганизмами, являясь часто не только их хранилищами, но и распространителями. Микроорганизмы — аборигены нашей планеты, активно осваивающие самые невероятные природные субстраты.

Микрофлора почвы

Количество бактерий в почве чрезвычайно велико — сотни миллионов и миллиардов особей в 1 грамме. В почве их значительно больше, чем в воде и воздухе. Общее количество бактерий в почвах меняется. Количество бактерий зависит от типа почв, их состояния, глубины расположения слоёв.

На поверхности почвенных частиц микроорганизмы располагаются небольшими микроколониями (по 20-100 клеток в каждой). Часто они развиваются в толщах сгустков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комочков.

Микрофлора почвы очень разнообразна. Здесь встречаются разные физиологические группы бактерий: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. среди них есть аэробы и анаэробы, споровые и не споровые формы. Микрофлора — один из факторов образования почв.

Областью развития микроорганизмов в почве является зона, примыкающая к корням живых растений. Её называют ризосферой, а совокупность микроорганизмов, содержащихся в ней, — ризосферной микрофлорой.

Микрофлора водоёмов

Вода — природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде, наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоёмы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается.

Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл., а загрязнённая — 100-300 тыс. и более. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют плёнку. В этой плёнке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. В иле больше спороносных форм, в то время как в воде преобладают неспороносные.

По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но встречаются и специфические формы. Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды.

Микрофлора воздуха

Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнённостью пылью и др. каждая пылинка является носителем микроорганизмов. Больше всего бактерий в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух сельской местности чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам.

Микрофлора организма человека

Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные (палочки столбняка, газовой гангрены и др.). Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками — прекрасная среда для развития микроорганизмов.

Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нём гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, т.е. благоприятной для микробов. В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд. бактерий, т.е. больше особей, чем людей на земном шаре.

Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой (мозг, сердце, печень, мочевой пузырь и др.), обычно свободны от микробов. В эти органы микробы попадают только во время болезни.

Бактерии в круговороте веществ

Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным. Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разного типа. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химического превращения элементов, осуществляемого другими группами.

Круговорот азота

Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в снабжении необходимыми формами азота различных по пищевым потребностям организмов биосферы. Свыше 90% общей фиксации азота обусловлено метаболической активностью определённых бактерий.

Круговорот углерода

Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической активности разнообразных микроорганизмов. Многие аэробные бактерии осуществляют полное окисление органических веществ. В аэробных условиях органические соединения первоначально расщепляются путём сбраживания, а органические конечные продукты брожения окисляются далее в результате анаэробного дыхания, если имеются неорганические акцепторы водорода (нитрат, сульфат или СО 2).

Круговорот серы

Для живых организмов сера доступна в основном в форме растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы.

Круговорот железа

В некоторых водоёмах с пресной водой содержатся в высоких концентрациях восстановленные соли железа. В таких местах развивается специфическая бактериальная микрофлора — железобактерии, окисляющие восстановленное железо. Они участвуют в образовании болотных железных руд и водных источников, богатых солями железа.

Бактерии являются самыми древними организмами, появившимися около 3,5 млрд. лет назад в архее. Около 2,5 млрд. лет они доминировали на Земле, формируя биосферу, участвовали в образовании кислородной атмосферы.

Бактерии являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов (кроме вирусов). Полагают, что они - первые организмы, появившиеся на Земле.