Видове бактерии: вредни и полезни. Бактериите са приятели на човека! Какви микроби помагат на тялото

Възпроизвеждането на бактерии чрез делене е най-често срещаният метод за увеличаване на размера на микробната популация. След разделянето бактериите растат до първоначалния си размер, което изисква определени вещества (растежни фактори).

Методите за размножаване на бактериите са различни, но за повечето от техните видове е присъща форма на безполово размножаване на метода на разделяне. Бактериите рядко се размножават чрез пъпкуване. Сексуалното размножаване на бактериите е налице в примитивна форма.

Ориз. 1. На снимката бактериална клетка е в етап на делене.

Генетичният апарат на бактериите

Генетичният апарат на бактериите е представен от една единствена ДНК - хромозомата. ДНК е затворена в пръстен. Хромозомата е разположена в нуклеотид, който няма мембрана. Бактериалната клетка съдържа плазмиди.

Нуклеоид

Нуклеоидът е аналогичен на ядрото. Намира се в центъра на клетката. В него е локализирана ДНК - носител на наследствена информация в сгъната форма. Неусуканата ДНК достига дължина до 1 мм. Ядреното вещество на бактериална клетка няма мембрана, ядро ​​и набор от хромозоми и не се разделя чрез митоза. Преди разделянето нуклеотидът се удвоява. По време на деленето броят на нуклеотидите се увеличава до 4.

Ориз. 2. На снимката бактериална клетка върху разрез. В централната част се вижда нуклеотид.

Плазмиди

Плазмидите са автономни молекули, сгънати в пръстен от двойноверижна ДНК. Тяхната маса е много по-малка от масата на нуклеотида. Въпреки факта, че наследствената информация е кодирана в ДНК на плазмидите, те не са жизненоважни и необходими за бактериалната клетка.

Ориз. 3. На снимката е показан бактериален плазмид.

Етапи на разделяне

След достигане на определен размер, присъщ на възрастна клетка, се стартират механизми за делене.

репликация на ДНК

Репликацията на ДНК предхожда клетъчното делене. Мезозомите (гънките на цитоплазмената мембрана) задържат ДНК до завършване на процеса на делене (репликация).

Репликацията на ДНК се осъществява с помощта на ензими ДНК полимераза. По време на репликацията водородните връзки в 2-верижната ДНК се разкъсват, в резултат на което от една ДНК се образуват две дъщерни едноверижни. Впоследствие, когато дъщерната ДНК заеме мястото си в отделените дъщерни клетки, те се възстановяват.

Веднага след като репликацията на ДНК завърши, в резултат на синтеза се появява стесняване, което разделя клетката наполовина. Първо нуклеотидът се разделя, а след това цитоплазмата. Синтезът на клетъчната стена завършва деленето.

Ориз. 4. Схема на делене на бактериална клетка.

Обмяна на ДНК сегменти

При сенния бацил процесът на репликация на ДНК завършва чрез обмен на 2 ДНК сегмента.

След клетъчното делене се образува мост, по който ДНК от една клетка преминава в друга. След това двете ДНК се преплитат. Някои участъци от двете ДНК се слепват. В местата на адхезия ДНК сегментите се обменят. Една от ДНК се връща към първата клетка по дължината на джъмпера.

Ориз. 5. Вариант на обмен на ДНК при сенния бацил.

Видове деления на бактериални клетки

Ако деленето на клетките е пред процеса на делене, тогава се образуват многоклетъчни пръчици и коки.

При синхронно клетъчно делене се образуват две пълноценни дъщерни клетки.

Ако нуклеотидът се дели по-бързо от самата клетка, тогава се образуват мултинуклеотидни бактерии.

Начини за разделяне на бактерии

Деление чрез разбиване

Разделянето чрез разрушаване е характерно за антраксните бацили. В резултат на това делене клетките се разпадат на ставите, разрушавайки цитоплазмените мостове. След това те се отблъскват, образувайки вериги.

плъзгащо се разделяне

При плъзгащо се разделяне след разделяне клетката се отделя и сякаш се плъзга по повърхността на друга клетка. Този метод на разделяне е типичен за някои форми на Escherichia.

цепка цепка

При разделено делене една от разделените клетки описва дъга от кръг със свободния си край, чийто център е точката на контакт с друга клетка, образувайки римска петица или клиновидна форма (corynebacterium diphtheria, listeria).

Ориз. 6. На снимката пръчковидни бактерии, образуващи вериги (антраксни пръчки).

Ориз. 7. На снимката плъзгащ метод за отделяне на ешерихия коли.

Ориз. 8. Разделителен метод за отделяне на коринебактерии.

Изглед на бактериални клъстери след разделяне

Натрупванията на делящи се клетки имат разнообразна форма, която зависи от посоката на равнината на делене.

кълбовидни бактерииподредени един по един, два наведнъж (диплококи), в торби, във вериги или като чепки грозде. Пръчковидни бактерии - във вериги.

Спирални бактерии- хаотично.

Ориз. 9. Снимката показва микрококи. Те са кръгли, гладки, бели, жълти и червени на цвят. Микрококите са повсеместно разпространени в природата. Те живеят в различни кухини на човешкото тяло.

Ориз. 10. На снимката бактерия диплококус - Streptococcus pneumoniae.

Ориз. 11. Сарцина бактерия на снимката. Кокоидните бактерии се комбинират в пакети.

Ориз. 12. На снимката бактерии стрептококи (от гръцки "стрептос" - верига). Подредени във вериги. Те са причинители на редица заболявания.

Ориз. 13. На снимката бактериите са "златни" стафилококи. Подредени като "грозд". Гроздовете имат златист цвят. Те са причинители на редица заболявания.

Ориз. 14. На снимката сплетените бактерии на лептоспира са причинителите на много заболявания.

Ориз. 15. На снимката пръчковидни бактерии от рода Vibrio.

скорост на бактериално делене

Скоростта на делене на бактериите е изключително висока. Средно една бактериална клетка се дели на всеки 20 минути. Само за един ден една клетка образува 72 поколения потомство. Mycobacterium tuberculosis се дели бавно. Целият процес на разделяне им отнема около 14 часа.

Ориз. 16. Снимката показва процеса на делене на стрептококови клетки.

Сексуално размножаване на бактерии

През 1946 г. учените откриват половото размножаване в примитивна форма. В този случай гамети (мъжки и женски зародишни клетки) не се образуват, но някои клетки обменят генетичен материал ( генетична рекомбинация).

Трансферът на ген възниква в резултат на спрежения— еднопосочно предаване на част от генетичната информация във формата плазмидпри контакт между бактериални клетки.

Плазмидите са малки ДНК молекули. Те не са свързани с хромозомния геном и могат да се дублират автономно. Плазмидите съдържат гени, които повишават устойчивостта на бактериалните клетки към неблагоприятни условия на околната среда. Бактериите често предават тези гени една на друга. Отбелязва се и прехвърлянето на генна информация към бактерии от друг вид.

При липсата на истински сексуален процес конюгацията играе огромна роля в обмена на полезни черти. Това прехвърля способността на бактериите да проявяват резистентност към лекарства. За човечеството предаването на антибиотична резистентност между популациите, причиняващи болести, е особено опасно.

Ориз. 17. На снимката моментът на конюгация на две Escherichia coli.

Фази на развитие на бактериална популация

При засяване върху хранителна среда развитието на бактериалната популация преминава през няколко фази.

Начална фаза

Началната фаза е периодът от момента на засяване до израстването им. Средно началната фаза продължава 1-2 часа.

Фаза на репродуктивно забавяне

Това е фазата на интензивен растеж на бактериите. Продължителността му е около 2 часа. Зависи от възрастта на културата, периода на адаптация, качеството на хранителната среда и др.

логаритмична фаза

В тази фаза се отбелязва пикът на скоростта на размножаване и увеличаване на бактериалната популация. Продължителността му е 5-6 часа.

Фаза на отрицателно ускорение

В тази фаза се отбелязва спад в скоростта на размножаване, броят на делящите се бактерии намалява и броят на мъртвите бактерии се увеличава. Причината за отрицателното ускорение е изчерпването на хранителната среда. Продължителността му е около 2 часа.

Стационарна максимална фаза

В стационарната фаза се отбелязва равен брой мъртви и новообразувани индивиди. Продължителността му е около 2 часа.

Фаза на ускорена смърт

В тази фаза броят на мъртвите клетки прогресивно нараства. Продължителността му е около 3 часа.

Фаза на логаритмична смърт

В тази фаза бактериалните клетки умират с постоянна скорост. Продължителността му е около 5 часа.

Намаляваща фаза

В тази фаза останалите живи бактериални клетки преминават в пасивно състояние.

Ориз. 18. Фигурата показва кривата на растеж на бактериална популация.

Ориз. 19. Снимката показва синьо-зелени колонии от Pseudomonas aeruginosa, жълти колонии от микрококи, кървавочервени колонии от Bacterium prodigiosum и черни колонии от Bacteroides niger.

Ориз. 20. На снимката се вижда колония от бактерии. Всяка колония е потомство на една клетка. В една колония броят на клетките е милиони. една колония расте за 1-3 дни.

Раздел на магнитно чувствителните бактерии

През 70-те години на миналия век са открити бактерии, живеещи в моретата, които имат чувство за магнетизъм. Магнетизмът позволява на тези удивителни същества да се движат по линиите на магнитното поле на Земята и да намират сяра, кислород и други вещества, които са толкова необходими за него. Техният "компас" е представен от магнитозоми, които се състоят от магнит. При делене магнитно чувствителните бактерии разделят своя компас. В този случай стеснението по време на деленето става очевидно недостатъчно, така че бактериалната клетка се огъва и прави рязка фрактура.

Ориз. 21. Снимката показва момента на делене на магнитно чувствителна бактерия.

Растеж на бактерии

В началото на деленето на бактериалната клетка две ДНК молекули се отклоняват към различни краища на клетката. След това клетката се разделя на две равни части, които се отделят една от друга и се увеличават до първоначалния размер. Скоростта на делене на много бактерии е средно 20-30 минути. Само за един ден една клетка образува 72 поколения потомство.

Масата от клетки в процеса на растеж и развитие бързо абсорбира хранителни вещества от околната среда. Това се улеснява от благоприятни фактори на околната среда - температура, достатъчно количество хранителни вещества, необходимото pH на околната среда. Аеробните клетки изискват кислород. За анаеробите е опасно. Неограниченото размножаване на бактериите в природата обаче не се случва. Слънчевата светлина, сухият въздух, липсата на храна, високата температура на околната среда и други фактори имат пагубен ефект върху бактериалната клетка.

Ориз. 22. На снимката моментът на клетъчно делене.

растежни фактори

Бактериалният растеж изисква определени вещества (растежни фактори), някои от които се синтезират от самата клетка, а други идват от околната среда. Всички бактерии имат различни изисквания към растежните фактори.

Необходимостта от растежни фактори е постоянна характеристика, което прави възможно използването им за идентифициране на бактерии, приготвяне на хранителни среди и използване в биотехнологиите.

Бактериалните растежни фактори (бактериални витамини) са химични елементи, повечето от които са водоразтворими витамини от група В. Тази група включва също хемин, холин, пуринови и пиримидинови бази и други аминокиселини. При липса на растежни фактори възниква бактериостаза.

Бактериите използват растежни фактори в минимални количества и непроменени. Редица химикали в тази група са част от клетъчните ензими.

Ориз. 23. На снимката моментът на делене на пръчковидна бактерия.

Най-важните бактериални растежни фактори

  • Витамин В1 (тиамин). Участва в метаболизма на въглехидратите.
  • Витамин В2 (рибофлавин). Участва в редокс реакции.
  • Пантотенова киселинае неразделна част от коензим А.
  • Витамин В6 (пиридоксин). Участва в метаболизма на аминокиселините.
  • Витамини B12(кобаламините са вещества, съдържащи кобалт). Те участват активно в синтеза на нуклеотиди.
  • Фолиева киселина. Някои от неговите производни са част от ензими, които катализират синтеза на пуринови и пиримидинови бази, както и някои аминокиселини.
  • Биотин. Участва в азотния метаболизъм, а също така катализира синтеза на ненаситени мастни киселини.
  • Витамин РР(никотинова киселина). Участва в окислително-възстановителните реакции, образуването на ензими и метаболизма на липидите и въглехидратите.
  • витамин H(парааминобензоена киселина). Той е растежен фактор за много бактерии, включително тези, обитаващи човешките черва. Фолиевата киселина се синтезира от пара-аминобензоена киселина.
  • Gemin. Той е съставна част на някои ензими, които участват в окислителни реакции.
  • Холин. Участва в реакциите на липидния синтез на клетъчната стена. Той е доставчик на метиловата група в синтеза на аминокиселини.
  • Пуринови и пиримидинови бази(аденин, гуанин, ксантин, хипоксантин, цитозин, тимин и урацил). Веществата са необходими главно като компоненти на нуклеиновите киселини.
  • Аминокиселини. Тези вещества са съставните части на клетъчните протеини.

Необходимост от растежни фактори на някои бактерии

Ауксотрофиза да осигурят живот, те се нуждаят от доставка на химикали отвън. Например, клостридиите не са в състояние да синтезират лецитин и тирозин. Стафилококите имат нужда от прием на лецитин и аргинин. Стрептококите се нуждаят от прием на мастни киселини - компоненти на фосфолипидите. Коринебактериите и шигелите се нуждаят от прием на никотинова киселина. Staphylococcus aureus, pneumococcus и brucella се нуждаят от прием на витамин B1. Стрептококи и тетаничен бацил - в пантотенова киселина.

Прототрофисамостоятелно синтезират необходимите вещества.

Ориз. 24. Различните условия на околната среда влияят върху растежа на бактериалните колонии по различни начини. Отляво - стабилен растеж под формата на бавно разширяващ се кръг. Вдясно - бърз растеж под формата на "издънки".

Изследването на нуждата на бактериите от растежни фактори позволява на учените да получат голяма микробна маса, която е толкова необходима при производството на антимикробни средства, серуми и ваксини.

Прочетете повече за бактериите в статиите:

Възпроизвеждането на бактерии е механизъм за увеличаване на броя на микробните популации. Бактериалното делене е основният начин на размножаване. След разделянето бактериите трябва да достигнат размерите на възрастните. Бактериите растат чрез бързо абсорбиране на хранителни вещества от околната среда. Растежът изисква определени вещества (растежни фактори), някои от които се синтезират от самата бактериална клетка, а други идват от околната среда.

В нашия свят има огромен брой бактерии. Някои от тях са добри, а други лоши. Някои познаваме по-добре, други по-зле. В нашата статия сме съставили списък на най-известните бактерии, живеещи сред нас и в нашето тяло. Статията е написана с доза хумор, така че не съдете строго.

Осигурява "контрол на лицето" във вашите вътрешности

Лактобацили (Lactobacillus plantarum)живеещи в човешкия храносмилателен тракт от праисторически времена, вършат страхотна и важна работа. Подобно на вампирския чесън, те плашат патогенните бактерии, не им позволяват да се заселят в стомаха ви и да разстроят червата ви. добре дошли! Киселите краставички, доматите и киселото зеле ще укрепят силата на биячите, но знайте, че упоритите тренировки и стресът от упражнения ще съкратят редиците им. Добавете малко касис към вашия протеинов шейк. Тези плодове намаляват фитнес стреса поради съдържанието на антиоксиданти.

2. ЗАЩИТНИК НА КОРЕМА Helicobacter pylori

Спрете пристъпите на глад в 15 часа.

Друга бактерия, живееща в храносмилателния тракт, Helicobacter pylori, се развива от вашето детство и ви помага да поддържате здравословно тегло през целия си живот, като контролира хормоните, отговорни за чувството на глад! Яжте по 1 ябълка всеки ден.

Тези плодове произвеждат млечна киселина в стомаха, в която повечето вредни бактерии не могат да оцелеят, но която Helicobacter pylori обожава. Въпреки това, дръжте H. pylori в граници, те могат да работят срещу вас и да причинят стомашни язви. Направете бъркани яйца със спанак за закуска: нитратите от тези зелени листа уплътняват стените на стомаха, предпазвайки го от излишната млечна киселина.

3. Глава на Pseudomonas aeruginosa

Харесва душове, горещи вани и басейни

Топловодната бактерия Pseudomonas aeruginosa пълзи под скалпа през порите на космените фоликули, причинявайки инфекция, придружена със сърбеж и болка в засегнатите области.

Не искате да слагате шапка за баня всеки път, когато се къпете? Отблъснете нахлуването на гребен с пиле или сандвич със сьомга и яйце. За да бъдат здрави фоликулите и ефективно да се борят с чужди тела, е необходимо голямо количество протеин. Не забравяйте за мастните киселини, които са абсолютно необходими за здрав скалп. Това ще ви помогне 4 кутии консервирана риба тон или 4 средни авокадо на седмица. Няма повече.

4. Вредни бактерии Corynebacterium minutissimum

Високотехнологични протозои

Вредните бактерии могат да дебнат на най-неочаквани места. Например Corynebacterium minutissimum, който причинява обрив, обича да живее върху сензорните екрани на телефони и таблети. Унищожи ги!

Странно, но все още никой не е разработил безплатно приложение, което да се бори с тези микроби. Но много компании произвеждат калъфи за телефони и таблети с антибактериално покритие, което гарантирано спира растежа на бактериите. И се опитайте да не търкате ръцете си една в друга, когато ги сушите след измиване - това може да намали популацията на бактерии с 37%.

5. Ешерихия коли

Добри лоши бактерии

Смята се, че бактерията Escherichia coli причинява десетки хиляди инфекциозни заболявания всяка година. Но това ни създава проблеми само когато намери начин да напусне дебелото черво и да мутира в щам, причиняващ заболяване. Обикновено той е доста полезен за живота и осигурява на тялото витамин К, който поддържа здравето на артериите, предотвратявайки инфаркти.

За да контролирате тази основна бактерия, включвайте бобови растения в диетата си пет пъти седмично. Фибрите в зърната не се разграждат, а се придвижват до дебелото черво, където E. coli може да пирува с тях и да продължи нормалния си репродуктивен цикъл. Черният боб е най-богат на фибри, след това Итлим, или луновидният, и едва след това е обичайният червен боб, с който сме свикнали. Бобовите растения не само държат бактериите под контрол, но и ограничават следобедния ви апетит с фибрите си и повишават ефективността на усвояването на хранителните вещества от тялото.

6. ИЗГАРЯЩ Staphylococcusaureus

Изяжда младостта на кожата ви

Най-често циреите и пъпките се причиняват от бактерията Staphylococusaureus, която живее по кожата на повечето хора. Акнето, разбира се, е неприятно, но след като проникне през увредената кожа в тялото, тази бактерия може да причини по-сериозни заболявания: пневмония и менингит.

Естественият антибиотик дермицидин, който е токсичен за тези бактерии, се намира в човешката пот. Поне веднъж седмично включвайте упражнения с висока интензивност в тренировката си, като се опитвате да работите с 85% от максималния си капацитет. И винаги използвайте чиста кърпа.

7. МИКРОБ - ГОРЕЛ Bifidobacterium animalis

® Живее във ферментирали млечни продукти

Бактериите Bifidobacterium animalis обитават съдържанието на кутии от кисело мляко, бутилки от кефир, подквасено мляко, ферментирало печено мляко и други подобни продукти. Те намаляват времето за преминаване на храната през дебелото черво с 21%. Храната не застоява, няма образуване на излишни газове – по-малко вероятно е да се сблъскате с проблема с кодовото име „Пир на духа“.

Нахранете бактериите например с банан – изяжте го след вечеря. А за самия обяд ще пасне паста с артишок и чесън. Всички тези продукти са богати на фруктоолиго - захариди - Bifidobacterium animalis обича този вид въглехидрати и ги хапва с удоволствие, след което се размножава с не по-малко удоволствие. И с нарастването на населението шансовете ви за нормално храносмилане се увеличават.

Стараем се да предоставим най-подходящата и полезна информация за Вас и Вашето здраве. Материалите, публикувани на тази страница, са с информационна цел и са предназначени за образователни цели. Посетителите на сайта не трябва да ги използват като медицински съвет. Определянето на диагнозата и изборът на метод на лечение остава изключителна прерогатив на Вашия лекар! Ние не носим отговорност за възможни негативни последици, произтичащи от използването на информацията, публикувана на уебсайта.

Какво представляват бактериите: видове бактерии, тяхната класификация

Бактериите са малки микроорганизми, които съществуват от хиляди години. Невъзможно е да се видят микробите с просто око, но не трябва да забравяме за тяхното съществуване. Има огромен брой бацили. Науката микробиология се занимава с тяхната класификация, изучаване, разновидности, характеристики на структурата и физиологията.

Микроорганизмите се наричат ​​по различен начин в зависимост от техните действия и функции. Под микроскоп можете да наблюдавате как тези малки същества взаимодействат помежду си. Първите микроорганизми са били доста примитивни по форма, но тяхното значение в никакъв случай не бива да се подценява. От самото начало бацилите се развиват, създават колонии, опитват се да оцелеят в променящите се климатични условия. Различните вибриони могат да обменят аминокиселини, за да растат и да се развиват нормално в резултат на това.

Днес е трудно да се каже колко вида от тези микроорганизми има на земята (този брой надхвърля милион), но най-известните и техните имена са познати на почти всеки човек. Няма значение какви са микробите и как се наричат, всички те имат едно предимство - живеят в колонии, така че им е много по-лесно да се адаптират и оцеляват.

Първо, нека да разберем какви микроорганизми съществуват. Най-простата класификация е добро и лошо. С други думи, тези, които са вредни за човешкото тяло, причиняват много заболявания и тези, които са полезни. След това ще говорим подробно за основните полезни бактерии и ще ги опишем.

Можете също така да класифицирате микроорганизмите според тяхната форма, характеристики. Вероятно много хора си спомнят, че в училищните учебници имаше специална таблица с изображението на различни микроорганизми, а до нея беше значението и ролята им в природата. Има няколко вида бактерии:

  • коки - малки топчета, които приличат на верига, тъй като са разположени едно зад друго;
  • пръчковидна;
  • spirilla, spirochetes (имат извита форма);
  • вибриони.

Бактерии с различна форма

Вече споменахме, че една от класификациите разделя микробите на видове в зависимост от тяхната форма.

Бактериите коли също имат някои особености. Например, има видове пръчковидни със заострени стълбове, с удебелени, със заоблени или с прави краища. По правило пръчковидните микроби са много различни и винаги са в хаос, не се подреждат във верига (с изключение на стрептобацилите), не се прикрепят един към друг (с изключение на диплобацилите).

Към микроорганизмите със сферична форма микробиолозите включват стрептококи, стафилококи, диплококи, гонококи. Това могат да бъдат двойки или дълги вериги от топки.

Извитите бацили са spirilla, spirochetes. Те винаги са активни, но не произвеждат спори. Спирила е безопасна за хора и животни. Можете да различите спирилата от спирохетите, ако обърнете внимание на броя на къдриците, те са по-малко извити, имат специални флагели на крайниците.

Видове патогенни бактерии

Например, група микроорганизми, наречени коки, и по-подробно стрептококи и стафилококи, причиняват истински гнойни заболявания (фурункулоза, стрептококов тонзилит).

Анаеробите живеят и се развиват перфектно без кислород; за някои видове тези микроорганизми кислородът обикновено става смъртоносен. Аеробните микроби се нуждаят от кислород, за да оцелеят.

Археите са почти безцветни едноклетъчни организми.

Патогенните бактерии трябва да се избягват, защото причиняват инфекции, грам-отрицателните микроорганизми се считат за резистентни към антитела. Има много информация за почвата, гнилостните микроорганизми, които са вредни, полезни.

По принцип спирилите не са опасни, но някои видове могат да причинят содоку.

Разновидности на полезни бактерии

Дори учениците знаят, че бацилите са полезни и вредни. Хората знаят някои имена на ухо (стафилококи, стрептококи, чумен бацил). Това са вредни същества, които пречат не само на външната среда, но и на хората. Има микроскопични бацили, които причиняват хранително отравяне.

Не забравяйте да знаете полезна информация за млечната киселина, храната, пробиотичните микроорганизми. Например, пробиотиците, с други думи добрите организми, често се използват за медицински цели. Питате: за какво? Те не позволяват на вредните бактерии да се размножават вътре в човека, укрепват защитните функции на червата и имат добър ефект върху човешката имунна система.

Бифидобактериите също са много полезни за червата. Млечнокиселите вибриони включват около 25 вида. В човешкото тяло те присъстват в големи количества, но не са опасни. Напротив, предпазват стомашно-чревния тракт от гнилостни и други микроби.

Говорейки за добри, не може да не споменем огромните видове стрептомицети. Те са известни на тези, които са приемали хлорамфеникол, еритромицин и подобни лекарства.

Има микроорганизми като Azotobacter. Те живеят в почвата в продължение на много години, имат благоприятен ефект върху почвата, стимулират растежа на растенията, почистват земята от тежки метали. Те са незаменими в медицината, селското стопанство, медицината, хранително-вкусовата промишленост.

Видове бактериална изменчивост

По своята същност микробите са много непостоянни, умират бързо, могат да бъдат спонтанни, индуцирани. Няма да навлизаме в подробности за изменчивостта на бактериите, тъй като тази информация е от по-голям интерес за тези, които се интересуват от микробиологията и всички нейни клонове.

Видове бактерии за септични ями

Жителите на частни домове разбират спешната необходимост от пречистване на отпадъчни води, както и помийни ями. Днес канализацията може бързо и ефикасно да се почисти с помощта на специални бактерии за септични ями. За човек това е огромно облекчение, тъй като почистването на канализацията не е приятно нещо.

Вече изяснихме къде се използва биологичният тип пречистване на отпадъчни води, а сега нека поговорим за самата система. Бактериите за септични ями се отглеждат в лаборатории, те убиват неприятната миризма на канализацията, дезинфекцират дренажни кладенци, помийни ями и намаляват обема на отпадъчните води. Има три вида бактерии, които се използват за септични ями:

  • аеробика;
  • анаеробни;
  • живи (биоактиватори).

Много често хората използват комбинирани методи за почистване. Спазвайте стриктно инструкциите на препарата, уверете се, че нивото на водата допринася за нормалното оцеляване на бактериите. Освен това не забравяйте да използвате дренажа поне веднъж на всеки две седмици, така че бактериите да имат какво да ядат, в противен случай ще умрат. Не забравяйте, че хлорът от почистващите прахове и течности убива бактериите.

Най-популярните бактерии са Dr. Robik, Septifos, Waste Treat.

Видове бактерии в урината

На теория не трябва да има бактерии в урината, но след различни действия и ситуации малки микроорганизми се заселват където си искат: във влагалището, в носа, във водата и т.н. Ако по време на тестовете са открити бактерии, това означава, че човекът страда от заболявания на бъбреците, пикочния мехур или уретерите. Има няколко начина, по които микроорганизмите влизат в урината. Преди лечението е много важно да се изследва и точно да се определи вида на бактериите и пътя на навлизане. Това може да се определи чрез биологична култура на урина, когато бактериите са поставени в благоприятно местообитание. След това се проверява реакцията на бактериите към различни антибиотици.

Желаем ви винаги да сте здрави. Грижете се за себе си, мийте редовно ръцете си, пазете тялото си от вредните бактерии!

Бактериите са едноклетъчни организми, които нямат хлорофил.

бактерииса повсеместни, обитават всички местообитания. Най-голям брой от тях се намират в почвата на дълбочина до 3 км (до 3 милиарда в един грам почва). Има много от тях във въздуха (на надморска височина до 12 км), в организмите на животни и растения (както живи, така и мъртви), а човешкото тяло не е изключение.

Сред бактериите има фиксирани и подвижни форми. Бактериите се движат с помощта на един или повече флагели, които са разположени по цялата повърхност на тялото или в определена област.

Бактериалните клетки са разнообразни по форма:

  • сферични - коки,
  • пръчковидни - бацили,
  • под формата на запетая - вибриони,
  • свит - spirilla.

коки:

Монококи:те са отделни клетки.

Диплококи:това са сдвоени коки, след разделяне те могат да образуват двойки.

Гонококи на Neisser: причинител на гонорея

Пневмококи: причинителят на лобарна пневмония

Менингококи: причинителят на менингит (остро възпаление на менингите)

Стрептококи:Това са клетки със заоблена форма, които след разделяне образуват вериги.

α - виридесцентни стрептококи

β - хемолитични стрептококи, причинители на скарлатина, тонзилит, фарингит ...

γ - нехемолитични стрептококи

Стафилококи:това е група микроорганизми, които не са се разпръснали след разделянето, образуват огромни произволни групи.

Патоген: гнойни заболявания, сепсис, циреи, абсцеси, флегмон, мастит, пиодерматит и пневмония при новородени.

Сарцинс:това е натрупването на коки в групи под формата на торбички от 8 или повече коки.

Пръчковидна:

Това са бактерии с цилиндрична форма, подобни на пръчки с размери 1-5 × 0,5-1 μm, по-често разположени единично .

Всъщност бактерии:Това са пръчковидни бактерии, които не образуват спори.

Бацили:Това са пръчковидни бактерии, които образуват спори.

(бацил на Кох, ешерихия коли, антракс, Pseudomonas aeruginosa, патоген на чума, патоген на магарешка кашлица, патоген на шанкър, патоген на тетанус, патоген на ботулизъм, патоген ...)

Вибриони:

Това са леко извити клетки, наподобяващи запетаи с размер 1-3 µm.

Vibrio cholerae: причинителят на холерата. Живее във вода, през която става инфекцията.

Спирила:

Това са извити микроорганизми под формата на спирала, с един, два или повече спираловидни пръстена.

Безобидни бактерии, живеещи в канализацията и заградените водоеми.

Спирохети:

Това са тънки дълги бактерии с форма на брадва, представени от три вида: Treponema, Borrelia, Lertospira. Treponema pallidum е патогенна за хората - причинителят на сифилиса се предава по полов път.

Структурата на бактериалната клетка:

Структура на бактериална клетка добре проучен с електронна микроскопия. Бактериалната клетка се състои от обвивка, чийто външен слой се нарича клетъчна стена, а вътрешният е цитоплазмената мембрана, както и цитоплазмата с включвания и нуклеотиди. Има допълнителни структури: капсула, микрокапсула, слуз, флагели, пили, плазмиди;

клетъчна стена - здрава, еластична структура, която придава на бактериите определена форма, и "задържа" високото осмотично налягане в бактериалната клетка. Предпазва клетката от действието на вредните фактори на околната среда.

външна мембрана представени от липополизахариди, фосфолипиди и протеини. От външната му страна има липополизахарид.

Между клетъчната стена и цитоплазмените мембрани е периплазменото пространство или периплазмата, съдържаща ензими.

цитоплазмена мембрана граничи с вътрешната повърхност на бактериалната клетъчна стена и заобикаля външната част на бактериалната цитоплазма. Състои се от двоен слой липиди, както и интегрални протеини, проникващи през него.

Цитоплазма заема по-голямата част от бактериалната клетка и се състои от разтворими протеини, рибонуклеинови киселини, включвания и множество малки гранули - рибозома,отговорен за синтеза на протеини. В цитоплазмата има различни включвания под формата на гликогенови гранули, полизахариди, мастни киселини и полифосфати.

Нуклеотид - бактериален еквивалент на ядрото. Намира се в цитоплазмата на бактериите под формата на двуверижна ДНК, затворена в пръстен и стегната като топка. Обикновено една бактериална клетка съдържа една хромозома, представена от ДНК молекула, затворена в пръстен.

В допълнение към нуклеотида в бактериалната клетка може да има екстрахромозомни фактори на наследствеността - плазмиди,които са ковалентно затворени ДНК пръстени и способни да се репликират независимо от бактериалната хромозома.

Капсула - мукозна структура, която е здраво свързана с бактериалната клетъчна стена и има ясно дефинирани външни граници. Обикновено капсулата се състои от полизахариди, понякога полипептиди,

Много бактерии съдържат микрокапсула -мукозна формация, открита само с електронна микроскопия.

Камшичета бактериите определят клетъчната подвижност. Камшичетата са тънки нишки, произхождащи от цитоплазмената мембрана, прикрепени са към цитоплазмената мембрана и клетъчната стена чрез специални дискове, дълги са, състоят се от протеин - флагелин, усукан в спирала. Камшичетата се откриват с помощта на електронен микроскоп.

полемика - особена форма на латентни грам-положителни бактерии, образувани във външната среда при неблагоприятни условия за съществуване на бактерии (сушене, дефицит на хранителни вещества и др.).

Г-образни бактерии.

В много бактерии, с частично или пълно разрушаване на клетъчните стени, се образуват L-форми. При някои те възникват спонтанно. Образуването на L-форми става под действието на пеницилин, който нарушава синтеза на мукопептидите на клетъчната стена. Според морфологията L-формите на различните бактериални видове са подобни една на друга. Те са сферични, образувания с различни размери: от 1-8 микрона до 250 nm, те са способни, като вируси, да преминават през порите на порцелановите филтри. Въпреки това, за разлика от вирусите с L-форма, той може да се отглежда върху изкуствени хранителни среди, като към тях се добавят пеницилин, захар и конски серум. Когато пеницилинът се отстрани от хранителната среда, L-формите отново се превръщат в оригиналните форми на бактериите.

Понастоящем са получени L-форми на Proteus, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Brucella, патогени на газова гангрена и тетанус и други микроорганизми.

Грам-положителни микроорганизми (gr + m / o).

Те включват: ауреус и епидермален стафилокок ауреус и стрептокок ...

Местообитание: горни дихателни пътища и кожа.

Резервоар: кожа, въздух, предмети за грижа, мебели, спално бельо, дрехи.

При изсушаване не умират.

Размножаване: те не се възпроизвеждат извън човек, но са способни да се размножават в хранителни продукти, ако се съхраняват неправилно.

Грам-отрицателни микроорганизми (gr - m / o).

Те включват: E. coli, Klebsiella, citrobacter, Proteus, Pseudomonas aeruginosa ...

Местообитание: черва, лигавица на пикочните и дихателните пътища ...

Резервоар: мокри парцали, четки за миене на съдове, дихателни средства, мокри повърхности, медицински и леки дезинфектанти. решения.

При изсушаване умират.

Размножаване: натрупват се във външната среда, в дез. разтвори с ниска концентрация.

Предава се: въздушно-капков и контактно-битов път.

История на обучението

Основите на общата микробиология и изследването на ролята на бактериите в природата са положени от Бейеринк Мартинус Вилем и Виноградски Сергей Николаевич.

Изследването на структурата на бактериалната клетка започва с изобретяването на електронния микроскоп през 30-те години на миналия век. През 1937 г. Е. Чатън предлага да се разделят всички организми според вида на клетъчната структура на прокариоти и еукариоти, а през 1961 г. Щайнер и Ван Нил окончателно завършват това разделение. Развитието на молекулярната биология доведе до откриването през 1977 г. от K. Woese на фундаментални различия между самите прокариоти: между бактерии и археи.

Структура

По-голямата част от бактериите (с изключение на актиномицетите и нишковидните цианобактерии) са едноклетъчни. Според формата на клетките те могат да бъдат кръгли (коки), пръчковидни (бацили, клостридии, псевдомонади), извити (вибриони, спирили, спирохети), по-рядко - звездовидни, тетраедрични, кубични, С- или О- оформени. Формата определя такива способности на бактериите като прикрепване към повърхността, подвижност, усвояване на хранителни вещества. Беше отбелязано например, че олиготрофите, тоест бактериите, живеещи при ниско съдържание на хранителни вещества в околната среда, са склонни да увеличат съотношението повърхност-обем, например чрез образуване на израстъци (т.нар. Prostek ).

От задължителните клетъчни структури се разграничават три:

От външната страна на ЦПМ има няколко слоя (клетъчна стена, капсула, лигавица), т.нар клетъчна стена, както и повърхностни структури(камшичета, власинки). CPM и цитоплазмата се комбинират заедно в концепцията протопласт.

Структурата на протопласта

CPM ограничава съдържанието на клетката (цитоплазмата) от външната среда. Наименува се хомогенната фракция на цитоплазмата, съдържаща набор от разтворими РНК, протеини, продукти и субстрати на метаболитни реакции цитозол. Друга част от цитоплазмата е представена от различни структурни елементи.

Цялата генетична информация, необходима за живота на бактериите, се съдържа в една ДНК (бактериална хромозома), най-често под формата на ковалентно затворен пръстен (линейните хромозоми се намират в Streptomycesи Борелия). Той е прикрепен към СРМ в една точка и е поставен в структура, която е изолирана, но не е отделена с мембрана от цитоплазмата и се нарича нуклеоид. Разгънатата ДНК е с дължина над 1 мм. Бактериалната хромозома обикновено се представя в едно копие, т.е. почти всички прокариоти са хаплоидни, въпреки че при определени условия една клетка може да съдържа няколко копия на своята хромозома и Burkholderia cepaciaима три различни пръстенови хромозоми (3,6; 3,2 и 1,1 милиона базови двойки). Рибозомите на прокариотите също са различни от тези на еукариотите и имат седиментационна константа 70 S (80 S при еукариотите).

В допълнение към тези структури в цитоплазмата могат да се открият и включвания на резервни вещества.

Клетъчни стени и повърхностни структури

При бактериите има два основни типа структура на клетъчната стена, характерна за грам-положителните и грам-отрицателните видове.

Клетъчната стена на грам-положителните бактерии е хомогенен слой с дебелина 20-80 nm, изграден основно от пептидогликан с по-малко количество тейхоеви киселини и малко количество полизахариди, протеини и липиди (т.нар. липополизахарид). Клетъчната стена има пори с диаметър 1-6 nm, които я правят пропусклива за редица молекули.

При Грам-отрицателните бактерии пептидогликановият слой не прилепва плътно към CPM и е с дебелина само 2–3 nm. Той е заобиколен от външна мембрана, която като правило има неравна, извита форма. Между СРМ, пептидогликановия слой и външната мембрана има пространство, т.нар периплазмени изпълнен с разтвор, който включва транспортни протеини и ензими.

От външната страна на клетъчната стена може да има капсула - аморфен слой, който поддържа връзка със стената. Слизестите слоеве нямат връзка с клетката и се отделят лесно, докато обвивките не са аморфни, а имат фина структура. Има обаче много преходни форми между тези три идеализирани случая.

Размери

Средният размер на бактериите е 0,5-5 µm. Тегло - 4⋅10 −13 g. Ешерихия коли, например, има размери 0,3-1 на 1-6 микрона, Стафилококус ауреус- диаметър 0,5-1 микрона, Bacillus subtilis- 0,75 при 2-3 микрона. Най-голямата известна бактерия е Thiomargarita namibiensis, достигайки размер от 750 микрона (0,75 mm). Второто е Epulopiscium fishelsoni, с диаметър 80 микрона и дължина до 700 микрона и живеещ в храносмилателния тракт на хирургически риби Acanthurus nigrofuscus. Achromatium oxaliferumдостига размери 33 на 100 микрона, Beggiatoa alba- 10 на 50 микрона. Спирохетите могат да растат до 250 µm дължина и 0,7 µm дебелина. В същото време бактериите са най-малките организми с клетъчна структура. Mycoplasma mycoidesима размер от 0,1-0,25 микрона, което съответства на размера на големи вируси, например тютюнева мозайка, кравешка шарка или грип. Според теоретичните изчисления, сферична клетка с диаметър по-малък от 0,15-0,20 микрона става неспособна за самостоятелно възпроизвеждане, тъй като всички необходими биополимери и структури в достатъчни количества не могат физически да се поберат в нея.

При линейно увеличение на радиуса на клетката, нейната повърхност се увеличава пропорционално на квадрата на радиуса, а обемът - пропорционално на куба, следователно при малките организми съотношението повърхност към обем е по-високо, отколкото при по-големите такива, което за първите означава по-активен метаболизъм с околната среда. Метаболитната активност, измерена с различни показатели, на единица биомаса в малките форми е по-висока, отколкото в големите. Следователно малките размери дори на микроорганизмите дават на бактериите и археите предимство в скоростта на растеж и възпроизводство в сравнение с по-сложно организираните еукариоти и определят тяхната важна екологична роля.

многоклетъчност при бактериите

Многоклетъчният организъм трябва да отговаря на следните условия:

  • неговите клетки трябва да бъдат агрегирани,
  • между клетките трябва да има разделение на функциите,
  • трябва да се установят стабилни специфични контакти между агрегираните клетки.

Многоклетъчността при прокариотите е известна, най-високо организираните многоклетъчни организми принадлежат към групите на цианобактериите и актиномицетите. При нишковидните цианобактерии са описани структури в клетъчната стена, които осигуряват контакт между две съседни клетки - микроплазмодесмати. Показана е възможността за обмен между клетките на вещество (багрило) и енергия (електрически компонент на трансмембранния потенциал). Някои от нишковидните цианобактерии съдържат, в допълнение към обичайните вегетативни клетки, функционално диференцирани: акинети и хетероцисти. Последните фиксират азота и интензивно обменят метаболити с вегетативните клетки.

Начини на движение и раздразнителност

Много бактерии са подвижни. Има няколко фундаментално различни типа движение на бактериите. Най-често движението е с помощта на камшичета: единични бактерии и бактериални асоциации (роене). Специален случай на това е и движението на спирохети, които се извиват поради аксиални нишки, подобни по структура на камшичетата, но разположени в периплазмата. Друг вид движение е плъзгането на бактерии без камшичета по повърхността на твърда среда и движението във вода на бактерии без флагели от рода Synechococcus. Неговият механизъм все още не е добре разбран; предполага се, че включва секреция на слуз (избутване на клетката) и фибриларни нишки, разположени в клетъчната стена, причинявайки "пътуваща вълна" по повърхността на клетката. И накрая, бактериите могат да плуват и потъват в течности, променяйки плътността си, пълнейки се с газове или изпразвайки аерозоми.

Бактериите активно се движат в посока, определена от определени стимули. Това явление е наречено такси. Има хемотаксис, аеротаксис, фототаксис и др.

Метаболизъм

Градивен метаболизъм

С изключение на някои специфични точки, биохимичните пътища, по които се осъществява синтеза на протеини, мазнини, въглехидрати и нуклеотиди в бактериите, са подобни на тези в други организми. Те обаче се различават по броя на възможните варианти на тези пътища и съответно по степента на зависимост от постъпването на органични вещества отвън.

Някои от тях могат да синтезират всички органични молекули, от които се нуждаят, от неорганични съединения (автотрофи), докато други изискват готови органични съединения, които могат само да трансформират (хетеротрофи).

Бактериите могат да задоволят нуждата от азот както за сметка на своите органични съединения (както хетеротрофните еукариоти), така и за сметка на молекулярния азот (като някои археи). Повечето бактерии използват неорганични азотни съединения за синтеза на аминокиселини и други азотсъдържащи органични вещества: амоняк (който влиза в клетките под формата на амониеви йони), нитрити и нитрати (които преди това се редуцират до амониеви йони). Те са в състояние да асимилират фосфора под формата на фосфат, сярата - под формата на сулфат или по-рядко сулфид.

енергиен метаболизъм

Бактериите имат различни начини за получаване на енергия. Има три вида производство на енергия (и трите са известни при бактериите): ферментация, дишане и фотосинтеза.

Бактериите, които извършват само аноксична фотосинтеза, нямат фотосистема II. Първо, това са лилави и зелени нишковидни бактерии, в които функционира само цикличният електронен транспортен път, насочен към създаване на трансмембранен протонен градиент, поради който се синтезира АТФ (фотофосфорилиране), а също и NAD (P) + се възстановява, което е използвани за асимилиране на CO 2 . На второ място, това са зелената сяра и хелиобактериите, които имат както цикличен, така и нецикличен електронен транспорт, което прави възможно директното редуциране на NAD(P) +. Редуцирани серни съединения (молекулни, сероводород, сулфит) или молекулярен водород се използват като донор на електрони за запълване на "вакантно място" в пигментната молекула при аноксична фотосинтеза.

Има и бактерии с много специфичен енергиен метаболизъм. И така, през октомври 2008 г. в списание Science се появи доклад за откриването на екосистема, състояща се от представители на един единствен неизвестен досега вид бактерии - Desulforudis audaxviator, които получават енергия за своята жизнена дейност от химични реакции, включващи водород, който се образува в резултат на разпадането на водни молекули под въздействието на радиация от уранови руди, разположени в близост до местоположението на колония от бактерии. Някои колонии от бактерии, които живеят на океанското дъно, използват електрически ток, за да прехвърлят енергия на своите събратя.

Типове живот

Можете да комбинирате видовете конструктивен и енергиен метаболизъм в следната таблица:

Начини на съществуване на живите организми (матрицата на Лвов)
Източник на енергия Донор на електрони източник на въглерод Името на начина на съществуване Представители
OVR Неорганични съединения Въглероден двуокис Хемолитоавтотрофия Нитрифициращи, тионни, ацидофилни железни бактерии
Органични съединения Хемолитохетеротрофия Метанобразуващи архебактерии, водородни бактерии
органична материя Въглероден двуокис Хемоорганоавтотрофия Факултативни метилотрофи, бактерии, окисляващи мравчена киселина
органични съединения Хемоорганохетеротрофия Повечето прокариоти, от еукариоти: животни, гъби, хора
Светлина неорганични съединения Въглероден двуокис Фотолитоавтотрофия Цианобактерии, лилави, зелени бактерии, от еукариоти: растения
органични съединения Фотолитохетеротрофия Някои цианобактерии, лилави, зелени бактерии
органична материя Въглероден двуокис Фотоорганоавтотрофия Някои лилави бактерии
органична материя Фотоорганохетеротрофия Халобактерии, някои цианобактерии, лилави, зелени бактерии

Таблицата показва, че разнообразието от видове хранене при прокариотите е много по-голямо, отколкото при еукариотите (последните са способни само на хемоорганохетеротрофия и фотолитоавтотрофия).

Възпроизвеждане и устройство на генетичния апарат

Размножаване на бактерии

Някои бактерии нямат полов процес и се размножават само чрез двойно напречно делене с еднакъв размер или пъпкуване. За една група едноклетъчни цианобактерии е описано множествено делене (поредица от бързи последователни бинарни деления, водещи до образуването на 4 до 1024 нови клетки). За да осигурят пластичността на генотипа, необходима за еволюцията и адаптирането към променящата се среда, те имат други механизми.

генетичен апарат

Гените, необходими за живота и определящи видовата специфичност, най-често се намират в бактериите в една ковалентно затворена ДНК молекула - хромозомата (понякога терминът генофор се използва за обозначаване на бактериални хромозоми, за да се подчертаят разликите им от еукариотните). Областта, където е локализирана хромозомата, се нарича нуклеоид и не е заобиколена от мембрана. В това отношение, новосинтезираната иРНК е незабавно достъпна за свързване с рибозомите и транскрипцията и транслацията са свързани.

Отделна клетка може да съдържа само 80% от сумата на гените, присъстващи във всички щамове на нейния вид (т.нар. „колективен геном“).

В допълнение към хромозомата бактериалните клетки често съдържат плазмиди - също затворени в ДНК пръстен, способни на независима репликация. Те могат да бъдат толкова големи, че да станат неразличими от хромозома, но съдържат допълнителни гени, които са необходими само при определени условия. Специални механизми за разпределение гарантират, че плазмидът се задържа в дъщерните клетки, така че те да се губят със скорост по-малка от 10 -7 на клетъчен цикъл. Специфичността на плазмидите може да бъде много разнообразна: от наличието само на един вид гостоприемник до плазмида RP4, който се намира в почти всички грам-отрицателни бактерии. Плазмидите кодират механизми за антибиотична резистентност, унищожаване на специфични вещества и т.н., nif гени, необходими за фиксиране на азот, също се намират в плазмидите. Плазмидният ген може да бъде включен в хромозомата с честота около 10 -4 - 10 -7 .

В ДНК на бактериите, както и в ДНК на други организми, се разграничават транспозони - мобилни сегменти, които могат да се преместват от една част на хромозомата в друга или в екстрахромозомна ДНК. За разлика от плазмидите, те не са способни на автономна репликация и съдържат IS сегменти, региони, които кодират техния трансфер в клетката. IS сегментът може да действа като отделен транспозон.

Хоризонтален трансфер гени

При прокариотите може да се получи частично сливане на геноми. По време на конюгацията донорната клетка прехвърля част от своя геном (в някои случаи целия) към реципиентната клетка по време на директен контакт. Части от донорна ДНК могат да бъдат заменени за хомоложни реципиентни ДНК сегменти. Вероятността за такъв обмен е значима само за бактерии от един вид.

По същия начин една бактериална клетка може също да абсорбира ДНК, която присъства свободно в околната среда, включително в своя геном в случай на висока степен на хомология със собствената й ДНК. Този процес се нарича трансформация. При естествени условия обменът на генетична информация се осъществява с помощта на умерени фаги (трансдукция). В допълнение, трансферът на нехромозомни гени е възможен с помощта на плазмиди от определен тип, които кодират този процес, процеса на обмен на други плазмиди и трансфера на транспозони.

При хоризонталния трансфер не се образуват нови гени (както е при мутациите), а се създават различни генни комбинации. Това е важно, защото естественият подбор действа върху съвкупността от характеристики на даден организъм.

Клетъчна диференциация

Клетъчната диференциация е промяна в набора от протеини (обикновено се проявява и в промяна в морфологията) с непроменен генотип.

Образуване на почиващи форми

Образуването на особено устойчиви форми с бавен метаболизъм, които служат за оцеляване при неблагоприятни условия и разпространение (по-рядко за размножаване) е най-често срещаният тип диференциация при бактериите. Най-стабилните от тях са ендоспорите, образувани от представители бацил, Clostridium, Sporohalobacter, Анаеробактер(образува 7 ендоспори от една клетка и може да се размножава с тяхна помощ) и Heliobacterium. Образуването на тези структури започва като нормално делене и в първите етапи може да се превърне в него от някои антибиотици. Ендоспорите на много бактерии са в състояние да издържат на 10-минутно кипене при 100 °C, изсъхване в продължение на 1000 години и според някои данни остават жизнеспособни в почви и скали в продължение на милиони години.

По-малко устойчиви са екзоспорите, цистите ( Azotobacter, плъзгащи се бактерии и др.), акинети (цианобактерии) и миксоспори (миксобактерии).

Други видове морфологично диференцирани клетки

Актиномицетите и цианобактериите образуват диференцирани клетки, които служат за размножаване (спори, както и съответно хормогонии и беоцити). Необходимо е също така да се отбележат структури, подобни на бактероиди на нодулни бактерии и хетероцисти на цианобактерии, които служат за защита на нитрогеназата от действието на молекулярен кислород.

Класификация

Най-известната е фенотипната класификация на бактериите, основана на структурата на тяхната клетъчна стена, включена по-специално в IX издание на Ключа към бактериите на Бърги (1984-1987). Най-големите таксономични групи в него бяха 4 отдела: Gracilicutes(грам отрицателен) Фирмикути(грам положителен), Тенерикути(микоплазми) и Mendosicutes(археи).

Напоследък филогенетичната класификация на бактериите (и тя е използваната в Уикипедия), основана на данни от молекулярната биология, получава все по-голямо развитие. Един от първите методи за оценка на родството чрез сходство на генома беше методът, предложен още през 60-те години на миналия век за сравняване на съдържанието на гуанин и цитозин в ДНК. Въпреки че едни и същи стойности на тяхното съдържание не могат да дадат информация за еволюционната близост на организмите, техните разлики с 10% означават, че бактериите не принадлежат към един и същи род. Друг метод, който направи истинска революция в микробиологията през 70-те години на миналия век, беше анализът на генната последователност в 16s rRNA, което направи възможно идентифицирането на няколко филогенетични клона на еубактериите и оценката на връзките между тях. За класификация на видово ниво се използва методът на ДНК-ДНК хибридизация. Анализът на извадка от добре проучени видове предполага, че 70% от нивото на хибридизация характеризира един вид, 10-60% - един род, по-малко от 10% - различни родове.

Филогенетичната класификация частично повтаря фенотипната, например групата Gracilicutesприсъства и в двете. В същото време таксономията на грам-отрицателните бактерии беше напълно преразгледана, архебактериите бяха напълно отделени в независим таксон от най-висок ранг, някои таксономични групи бяха разделени на части и прегрупирани, организми с напълно различни екологични функции бяха комбинирани в една група , което предизвиква редица неудобства и недоволство на част от научната общност . Обект на критика е фактът, че се извършва действителната класификация на молекулите, а не на организмите.

Произход, еволюция, място в развитието на живота на Земята

Бактериите, заедно с археите, са сред първите живи организми на Земята, появили се преди около 3,9-3,5 милиарда години. Еволюционните връзки между тези групи все още не са напълно проучени, има поне три основни хипотези: Н. Пейс предполага, че те имат общ предшественик на протобактериите, Заварзин счита археите за задънен клон на еволюцията на еубактериите, който е усвоил екстремни местообитания; накрая, според третата хипотеза, археите са първите живи организми, от които са произлезли бактериите.

Патогенни бактерии

Бактериите, които паразитират в други организми, се наричат ​​патогенни. Бактериите причиняват голям брой човешки заболявания като чума ( Yersinia pestis), антракс ( Bacillus anthracis), проказа (проказа, патоген: Mycobacterium leprae), дифтерия ( Corynebacterium diphtheriae), сифилис ( Treponema pallidum), холера ( Vibrio cholerae), туберкулоза ( Mycobacterium tuberculosis), листериоза ( Listeria monocytogenes) и др.. Откриването на патогенните свойства на бактериите продължава: през 1976 г. е открита легионерската болест, причинена от Legionella pneumophila, през 1980-1990 г. беше показано, че Helicobacter pyloriпричинява пептична язва и дори рак на стомаха, както и хрон