Как размножаются бактерии?
Содержание
Первооткрыватели планеты Земля и первые осваивающие просторы нового мира были бактерии, относящиеся к домену прокариотов, размеры которых варьируется от 0,3мкм до двух сантиметров.
Микроорганизмы являются самыми распространённым по количеству и массе представителями земной биосферы и ареал их проживания простирается от верхних слоев атмосферы и обшивки орбитальной станции до 3-4 километров вглубь земной коры.
Что такое микробы
Микробами называют совокупность микроорганизмов растительного и животного происхождения.
Термин «микробы» является общим и широко используемым для обозначения микроскопических организмов, включая бактерии, вирусы, грибы, простейшие и другие микроорганизмы. Они невидимы невооруженным глазом и требуют использования микроскопа для наблюдения.
Что такое бактерии
Бактерии — это одноклеточные организмы, принадлежащие к домену прокариот (Prokaryota).
На заданный вопрос, к какому разделу отнести бактерии прокариотам или эукариотам, можно однозначно ответить— к прокариотам. Их клетки не имеют органелл, таких как ядро или митохондрии и иные структуры, характерные для эукариотических клеток.
Вот несколько общих характеристик бактерий:
- Бактерии являются одноклеточными организмами. Они имеют простую клеточную структуру.
- Форма: могут иметь различные формы, такие как кокки (шаровидные), бациллы (палочковидные), спириллы (винтовидные) и спирилеты (крученые винты).
- Микроорганизмы имеют сложноорганизованную клеточную стенку, обеспечивающую поддержание формы и защиту. Грамположительные содержат в стенке пептидогликан, а у грамотрицательных, клеточная стенка содержит пептидогликан и внешний мембранный слой.
- Метаболизм: они обладают разнообразным метаболическим потенциалом, указывающим на то бактерии чем питаются. Это может быть гетеротрофное питание с использованием органических соединений для пополнения энергетического баланса, хемолитотрофное питание —использование неорганических соединений в качестве источника энергии и углерода, фототрофное питание — использование света для синтеза органических соединений.
- Размножение: влияние внешних факторов воздействует на то, как размножаются бактерии. В обычных условиях это происходит путем бинарного деления, когда одна клетка делится на две идентичные дочерние. Однако, некоторые типы имеют способность к спорообразованию. Такой тип размножения бактерий происходит при неблагоприятных условиях внешней среды.
- Адаптация к окружающей среде: обладают большой способностью адаптации к различным условиям окружающей среды, даже экстремальным.
- Способность к новым мутациям и образованию штаммов, более приспособленных для выживания в кратчайшие сроки.
Бактерии являются ключевыми организмами для жизни на Земле, участвуя в разложении органического материала, фиксации азота и симбиозе с другими организмами и т.д.
Строение бактерии
Одноклеточные организмы прокариотического домена имеют более простую структуру и поэтому легко описать строение бактериальной клетки:
- Внутри клетки находится цитоплазма, гелеобразная субстанция с различными органическими молекулами, метаболическими вакуолями и клеточными структурами. Цитоплазма содержит рибосомы — молекулярные фабрики, отвечающие за синтез белка.
- Клеточная мембрана: внешняя граница клетки, обеспечивающая защиту и регуляцию взаимодействия с окружающей средой. Клеточная мембрана состоит из фосфолипидного двухслойного слоя, в который встроены белки, играющие ключевую роль в транспорте веществ и взаимодействии с внешней средой.
- Клеточная стенка: обеспечивает форму и защиту клетки. Клеточная стенка состоит из пептидогликана, гликопротеинов и гликолипидов и может быть различной по составу у разных видов.
- Бактериальные клетки не имеют настоящего ядра, как у эукариотов. Вместо этого у них есть нуклеоид, область в цитоплазме, где находится хромосома, кольцевая молекула ДНК.
- Плазмиды: отдельные виды содержат плазмиды — маленькие кольцевые молекулы ДНК, содержащие гены, кодирующие дополнительные свойства, такие как устойчивость к антибиотикам.
- Флагеллумы и фимбрии: некоторые типы могут иметь флагеллумы, позволяющие им двигаться, а также фимбрии, помогающие им прикрепляться к поверхностям.
- Капсула: внешний защитный слой, состоящий из полисахаридов или других материалов.
Это основные компоненты строения бактериальной клетки, но при многообразии представителей этого домена формы, размеры, и их структура может различаться в зависимости от видовых особенностей.
Значение бактерий в жизни человека и природе
Несмотря на то, что микробиологи значительно продвинулись в своих исследованиях, им до конца не понятно какую роль играют бактерии в природе и в человеческом организме.
Вот некоторые из основных аспектов:
- Организм человека: разлагают пищу и обеспечивают организм необходимыми питательными веществами. Получены данные о том, что микробиоценоз человека управляет отдельными метаболическими процессами и даже воздействует на психоэмоциональную сферу.
- Играют важную роль в циклах питательных веществ, таких как углеродный и азотный циклы и т.д. Они участвуют в разложении органического материала и возвращении питательных веществ обратно в окружающую среду.
- Некоторые бактерии живут в симбиотических отношениях с другими организмами, такими как люди, животные и растения. Например, биоценоз в кишечнике человека помогает в пищеварении и иммунной защите. Бактерии-азотфиксаторы обогащают почву азотом, обеспечивая питание для растений.
- Некоторые штаммы используются для производства антибиотиков, вакцин, гормонов, пищевых продуктов, пластиков и энергии. Они используются в промышленных процессах, таких как биодеградация пластика, производство биотоплива и биосинтез полезных молекул.
- Микробы используются для очистки загрязненных водных и почвенных ресурсов, утилизации нефтяных загрязнений и промышленных отходов.
Это лишь несколько примеров значимости микроорганизмов в жизни человека и в природе. Бактерии являются одним из самых важных элементов биологического мира, и их роль невозможно переоценить.
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
