Проект по биологии бактерии вредные и полезные. Учебный проект бактерии. Открытие бактериальной клетки

Проект по биологии на тему: « Роль молочнокислых бактерий в жизни человека». Работу выполнили: Гудкова Маргарита Образумова Анна Руководитель проекта: Пименова Н. Г. Апрель 2011 год МОУ СОШ №42 П. Решетиха Володарского района Нижегородской области

Цель проекта:Выяснить значение и роль молочнокислых бактерий в питании и жизнедеятельности человека. Задачи проекта: изучить роль микробиологии как науки; подчеркнуть значение микробиологии в создании кисломолочных продуктов; рассмотреть действие молочнокислых бактерий на желудочно-кишечный тракт; выяснить процентное соотношение потребления кисломолочных продуктов разными группами населения; дать рекомендации по потреблению кисломолочных продуктов

1. Введение Бактерии Использование В химической промышленности Производство пищевых продуктов Производство антибиотиков Участие в круговороте веществ Производство гормонов, антигенов, антител и других белков Роль молочнокислых бактерий

Достигается: Пластичность метаболизма Способность к адаптации Экологичность Огромная масса потребляемых нами продуктов – это биопродукты. Очень давно человек заставлял работать на себя бактерии, дрожжи и другие микроорганизмы. В связи с развитием промышленной микробиологии ведется интенсивная селекционная работа по выведению штаммов микроорганизмов с повышенной продуктивностью веществ, необходимых человеку. «Трудом» микроорганизмов производится большинство разнообразных продуктов. Молочнокислые бактерии (Луи Пастер) Молочная кислота В ее присутствии не способны развиваться гнилостные микробы «Микроорганизм» это малаявеличина особи

2.2 Продукты, содержащие молочнокислые бактерии и бифидобактерии Кисломолочные продукты Кефир Ряженка Сметана Творог Йогурт Простокваша

2.3 Использование продуктов разными группами населения Учащиеся МОУ СОШ № 42

2.4. Роль молочнокислых бактерий и бифидобактерий Снижение количества бифидобактерий приводит к: Длительным кишечным инфекциям у детей и взрослых; Нарушению белкового и жирового обмена; Нарушению минерального обмена; Нарушению процессов кишечного всасывания; Формированию хронических кишечных расстройств пищеварения. Поддержание и нормализация микробиоценоза кишечника; Улучшение белкового, витаминного и минерального обмена(являются «поставщиком» ряда незаменимых аминокислот, в том числе триптофана); Сохранение неспецефической резистентности организма (способны снижать уровень холестерина в крови).

2.5. Влияние на организм человека стимуляция нормальной микрофлоры нормализация рH среды, нейтрализация токсинов модулирование физиологических функций, биохимических и поведенческих реакций участие в ферментативных и гормональных реакциях Подавление роста вредных микрооганизмов и стимуляция иммунитета Продуцирование витаминов Восстановление биопленки, выстилающей слизистую ЖКТ

3.Заключение Мы изучили роль микроорганизмов в создании кисломолочных продуктов, рассмотрели действие молочнокислых бактерий на желудочно-кишечный тракт. Сегодня лечение большинства больных немыслимо без применения лечебного питания. С этой целью разработаны специальные диеты. Они хорошо известны врачам и широко ими используются. И, тем не менее, несмотря на большие успехи, проблема питания остается и сегодня сложной и не до конца решенной. Вот почему мы и занялись проблемой выяснения использования продуктов, содержащих молочнокислые бактерии; выяснили процентное соотношение потребления кисломолочных продуктов разными группами населения и на основе изученного материала предложили несколько рекомендаций по обязательному потреблению кисломолочных продуктов. Питание - необходимая жизненная потребность человека. Наука о питании опирается на достижения физиологии, биохимии и, особенно микробиологии

4.Список литературы 1. Абрамова-Оболенская Н.И., Прохорова И.И. и др. Коррекционная активность ацидофильных лактобактерий при дисбактериозах кишечника у рабочих молочной промышленности и производства антибиотиков.// в кн. Антибиотики и колонизационная резистентность. М., 1990, в.Х?Х. с.160-166. 2. Андросова Н.Л., Никонова Н.К., Барышенкова Е.П. Разработка новых видов кисломолочных продуктов для детского питания.// Мат. 1-го Всерос. Конгресса «Питание детей ХХ? век ». М.,2000, с.143. 3. Гончарова Г.И. Бифидофлора человека и необходимость ее оптимизации.- В кн. Бифидобактерии и их использование в клинике, медицинской промышленности и сельском хозяйстве. (ред. Никитин). М., 1986. с 10-17. 4. Зимина В.С. и др. Технология приготовления кисломолочных продуктов лечебного питания на основе комплексных заквасок из лакто- и бифидобактерий. М., 1986. 5. Коршунов В.М. Проблема регуляции микрофлоры кишечника // Ж. микробиол. 1995. №3 с. 48-53 . 6. Лянная А.М., Интизаров М.М., Донских Е.Е. Биологические и экологические особенности рода Bifidobacterium.- В кн.: Бифидобактерии и их использование в клинике, медицинской промышленности и сельском хозяйстве (ред. Никитин). М.,1986. С.32-38. 7. Манвелова М.А., Плясунова Н.Г., Чешева В.В. Лечебно-диетические кисломолочные продукты питания.- В кн.: Медицинские аспекты микробной экологии (ред. Б.А.Шендеров). М.,1992. т.6. С. 17-20. 8. Тимакова Г.А. Кисломолочные продукты в структуре детского питания // Мат. Всерос.конференции «Пробиотики и пробиотические продукты в профилактике и лечении наиболее распространенных заболеваний человека». М., 21-23 апреля 1999 . С. 52-53. 9. Питание детей грудного и раннего возраста. Сборник статей. М., ООО «Нью Информ». 2002. 10. ГОСТ 9225-84. Молоко и молочные продукты. Методы микробиологического анализа.

Проект-исследование «БАКТЕРИИ: ДРУЗЬЯ ИЛИ ВРАГИ?» Авторы: ученицы 5 а класса Перцева В. Сабанина С. Дорохова А. Лапшинова А год

Бактерии разложения и гниения 1. Бактерии – звено круговорота веществ в природе. Они разлагают сложные вещества на простые, которые используют растения. 2. Бактерии – санитары нашей планеты. Питаясь органическими веществами отмерших растений и трупов животных, они превращают их в перегной. 3. Некоторые бактерии делают продукты непригодными для питания. 4. Есть бактерии, которые портят рыболовные сети, рукописи и книги, сено в стогах и т.д.

Почвенные бактерии 1. Есть бактерии, которые превращают перегной в минеральные вещества. 2. Некоторые почвенные бактерии поглощают азот из воздуха. 3. Это азотофиксирующие (клубеньковые) бактерии. 4. Они образуют азотные соединения, которые используют растения.

Меры по предупреждению инфекционных болезней 1. Строгий врачебный контроль за источниками воды и пищевыми продуктами. 2. Воду очищают в специальных отстойниках, пропуская через фильтры, хлорируют, озонируют. 3. Больные получают лекарства, которые убивают болезнетворных бактерий 4. В помещениях проводят дезинфекцию. 5. Для предупреждения заболеваний применяют прививки.

Вывод 1. Бактерии играют большую роль в природе и жизни человека. 2. Существуют бактерии разложения и гниения, почвенные и болезнетворные бактерии. 2. Бактерии могут приносить как пользу, так и вред. 3. Бактерии для человека являются как друзьями, так и врагами.

Проблема : Я решила узнать опасны ли бактерии для человека?

Гипотеза: бактерии могут приносить не только вред, но и пользу.

Объект исследования кисло-молочные продукты и грязные руки.

Предмет исследования бактерии

Цель работы: изучить особенности жизни бактерий и выяснить могут ли они быть полезными.

Задачи исследования:

1. Ознакомиться с характеристикой бактерий.

2. Выяснить, где живут бактерии.

3. Изучить литературные данные о вреде или пользе бактерий.

Методы исследования:

Скачать:

Предварительный просмотр:

МБОУ «Козульская средняя общеобразовательная школа №2»

Бактерии – враги мне или друзья?

Исследовательская работа

Выполнила:

Юркова Лада

ученица 6 «В» класса

Руководитель:

Кукарцева Светлана Владимировна,

учитель биологии

п.Козулька, 2015

Введение ……………………………………………………………………………..3

I. Анализ литературных источников ...…………………………………………….4

I.1 Краткая характеристика бактерий........................ ……………………………6

I.2. Организм человека и бактерии.............………………………………………..8

I.3.Поведение бактерий в различных условиях.........……………………………..8

I.4.Удивительные способности бактерий?.......................................................... 8

Выводы по I главе...............................................................................................

II.Экспериментальная часть ……………………………………………………..8

II.1 Влияние бактерий на молочнокислые продукты.......................................

II.2 Польза соблюдения гигиенических правил...................................................

II.3 Анкетирование...............................................................................................

Выводы по II главе.................................................................................................

Заключение ………………………………………………………………………...

Литература ………………………………………………....................................

Приложения ………………………………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы:

«Мойдодыр» К.И. Чуковского - одна из самых детских любимых моих книг. И мне всегда было интересно, за что же на грязнулю сердились крокодил, Мойдодыр, мочалки, мыло. Этот мальчик ведь был просто смешной. Мне мама очень часто говорит, что нужно мыть руки с мылом после улицы, обязательно помыть фрукты и овощи перед едой. Она предупреждала, что ко мне в организм попадут какие-то микробы, и я могу заболеть. Мне было интересно. Почему я могу заболеть? Что это за микробы? Чем они мне могут навредить? Откуда они берутся? Все ли микробы приносят вред человеку? Кто же эти микробы и где они есть, если я их совсем не вижу. Может, мама всё это придумывала? А оказывается, нас окружает целый мир невидимых существ, которые возникли на планете много миллиардов лет назад, пережили все изменения, которые происходили на Земле: извержения вулканов, ледниковый период, гибель многих доисторических животных. Эти существа называются бактериями. Они бывают как полезные, так и вредные для человека и животных. Для того чтобы представлять, с чем мы имеем дело, я решила о них узнать больше.

Когда на уроке биологии мы заговорили о бактериях, мне стало интересно, и я решила подробнее познакомиться с загадочным миром микроорганизмов. Теперь я многое узнал о них и готова рассказать.

Проблема : Я решила узнать опасны ли бактерии для человека?

Гипотеза: бактерии могут приносить не только вред, но и пользу.

Объект исследования кисло-молочные продукты и грязные руки.

Предмет исследования бактерии

Цель работы: изучить особенности жизни бактерий и выяснить могут ли они быть полезными.

Задачи исследования:

1. Ознакомиться с характеристикой бактерий.

2. Выяснить, где живут бактерии.

3. Изучить литературные данные о вреде или пользе бактерий.

Методы исследования:

Поисковый – сбор информации и литературы по данной теме;

Исследовательский – обработка информации;

Практический – выполнение опыта;

Анкетирование

I Анализ литературных источников

I.1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИЙ .

Наша волшебная планета Земля, полна тайн и загадок. Синее, зелёное, жёлтое, красное, белое - всё это места обитания. В каждой точке Земли находится огромное количество загадок. И одна из загадок – это живущие на ней существа. Они разнообразны: это огромные деревья баобабы, это гигантские животные киты, громадные слоны. И мы - люди, существа, наделённые великим даром разума. Мы мыслим. С помощью разума человек делает открытия и пытается раскрыть тайны природы.

В течение тысяч лет человек болел, и не знал причины болезни. Первобытные люди имели этому своё объяснение - они считали, что болезнь вызывают злые духи. И только в начале 19 века человек придумал микроскоп. Это прибор, который помог человеку открыть ещё одну загадку природы - мир мельчайших организмов - бактерий. В 1865г. Луи Пастер доказал, что причиной болезней являются микробы. Они представляют собой мельчайшие одноклеточные микроорганизмы, видимые только под микроскопом. До того, как человек смог увидеть бактерии ему пришлось столкнуться с результатами их деятельности. Например, когда молоко скисает, тесто поднимается, вино бродит, а мертвые растения и животные разлагаются. Таким образом, когда говорят о бактериях, многие сразу представляют вредные организмы, переносящие болезни. Но дело в том, что много различных видов бактерий полезных для живых организмов, включая человека.

Сегодня мы знаем, что бактерии находятся повсюду - в воздухе, воде, пище, дне морского океана, горячих источниках, глубоко внутри земной коры, на нашей коже и даже внутри нас.

Изучением микроорганизмов занимается наука МИКРОБИОЛОГИЯ. Название науки происходит от греческого слова «MIKROS»- малый. Современная микробиология разделяется на: общую, техническую, сельскохозяйственную, санитарную, медицинскую, радиационную, космическую.

Наиболее общепризнанные теории о происхождении жизни на Земле говорят о том, что микроорганизмы были первыми живыми организмами, появившимися в процессе эволюции.¹

Микроорганизмы делят на несколько групп: БАКТЕРИИ, ДРОЖЖИ, ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБЫ, ВИРУСЫ.

БАКТЕРИИ – одноклеточные организмы, относящиеся к прокариотам. Известно около 3000 видов бактерий. Размеры их микроскопические, от 1 до 10 мкм, ширина от 0,2 до 1мкм. Большинство бактерий – одна клетка, но физиологически – это целостный организм, совершенно устроенный в биохимическом отношении.

Бактерии имеют три формы: шарообразную, палочкообразную и изогнутую или извитую. Большинство микробов дышат воздухом - это аэробы. Для других воздух вреден - это анаэробы. Микробы делят на патогенные (болезнетворные) и непатогенные. Возбудителями большинства инфекционных заболеваний являются – бактерии. В окружающей нас среде: воздухе, почве, воде - находится множество микроорганизмов, откуда они попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу, в рот, кишечник.

Как и всякие живые существа, микроорганизмы питаются и размножаются. У микробов нет специальных органов пищеварения. Питательные вещества проникают в микроорганизмы через оболочку клетки. Поэтому для развития микробов хорошей питательной средой являются продукты, содержащие много воды - молоко, бульоны, мясо, рыба и т.д. У бактерий не существует мужских и женских особей. Бактерии размножаются делением. Кроме питательной среды, необходима благоприятная температура(37-40градусов). Попадая в благоприятные условия, микробы начинают быстро размножаться путем деления.

При температуре свыше 50градусов большинство бактерий погибает. Бактерия состоит из одной клетки, ее окружает покрытие - «мембрана», не пропускающая воду. Внутри бактерии находится вещество, называемое «протоплазма», но отсутствует единый центр, или ядро.

Бактерии способны передвигаться, хотя не имеют конечностей. Бактерия покрыта слизистой оболочкой, которая изменяет ее форму, образуя иногда волокнистые отростки. Некоторые бактерии передвигаются с их помощью, другие - сокращая саму клетку, наподобие червей.

I. 2. ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И БАКТЕРИИ.

Микроорганизмы играют важнейшую роль в круговороте веществ и поддержании равновесия в биосфере Земли. Бактерии вызывают гниение погибших растений и животных на земле и в воде. Без этих бактерий земля была бы покрыта различным мёртвым материалом. Перерабатывая сложные вещества, бактерии разлагают их на простые. Эти вещества возвращаются в почву, воздух и воду, где могут быть использованы растениями и животными.

Бактерии необходимы для поддержания жизни. Например, азотсодержащие бактерии обитают в почве и помогают превратить этот азот в вещества, которые нужны растениям. А человек эти растения употребляет в пищу.

Бактерии играют важную роль в пищеварительном процессе человека. Эти бактерии разлагают пищу на частички. В то же время они вырабатывают витамины, белки, углеводы, которые организм использует для своего построения.

Благодаря деятельности микробов квасится капуста, готовится тесто, кефир, сыр, масло. Бактерии необходимы в процессе брожения при производстве творога, уксуса, вина, пива. Такой же процесс используется в промышленном производстве красок, пластмасс, косметических товаров и кондитерских изделий. Бактерии нужны в производстве при выработке кожи, снятия оболочек с зерен кофе и какао, отделении волокон в текстильной промышленности.

Итак, разновидностей микробов много, и живут они целыми колониями. Естественно, что живя в организме человека, они должны беречь своего хозяина, а не вредить ему.

Что же представляет собой кишечник здорового человека, то есть население этого органа? В кишечнике 99% микробов – бескорыстные помощники человека. Их называют постоянной микрофлорой. Среди них есть главные, основные микроорганизмы – это бифидобактерии и бактероиды. Но есть и сопутствующие бактерии – это кишечная палочка, лактобактерии, энтерококки. При определенных условиях представители нормальной микрофлоры, кроме бифидобактерий, обладают способностью вызывать заболевания. Однако в кишечнике есть более опасные микробы, их не более 1%.Это стафилакокки и грибы. Но пока они в меньшинстве, они работают на благо организма. Их называют условно-патогенными микробами. Почему мы говорим в основном о кишечнике? Пищеварительный тракт по составу и количеству микроорганизмов не однороден. Пищевод вообще не имеет постоянной микрофлоры и практически повторяет микрофлору полости рта. На слизистой оболочке носоглотки живут постоянно стафило -, пневмо - и стрептококки. Для жизнедеятельности микроорганизмов хорошей средой является налет на зубах, остатки пищи между ними. Обильное развитие микробов во рту ведет к быстрому размножению пищевых остатков, при этом накапливаются химические продукты этого распада, которые разрушают эмаль зубов и приводят к развитию кариеса. Поэтому так важно систематически чистить зубы, полоскать рот после каждого приема пищи.

Микробный спектр желудка беден и представлен лактобациллами, стрептококками, хелиобактериями и устойчивыми к кислоте дрожжеподобными грибами. Микрофлора тонкой кишки немногочисленна и в двенадцатиперстной кишке представлена стрептококками, лактобациллами и вейлонеллами; в остальных отделах количество микробов выше, и еще больше бактерий находится в подвздошной кишке, в которой помимо перечисленных микроорганизмов обитает кишечная палочка. Но самое большое количество микробов обитает в толстом кишечнике. Подсчитано, что человек выделяет с испражнениями свыше 17 триллионов микробов в сутки, а по весу они составляют третью часть сухих испражнений. Если взять только кишечные бактерии, и собрать их в одну кучу и взвесить, то получится около 3-х килограммов!

I.3. ПОВЕДЕНИЕ БАКТЕРИЙ В РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ В КИПЯТКЕ?

До последнего времени считалось, что в кипящей воде погибают все, даже самые стойкие, бактерии, но природа, как всегда, опровергла это убеждение.На дне тихого океана обнаружены сверхгорячие источники с температурой воды от 250 до 400градусов С, и оказалось, что в этом кипятке прекрасно себя чувствуют живые организмы:бактерии, гигантские черви, различные моллюски и даже некоторые виды крабов. Это открытие казалось невероятным. Ведь большая часть растений и животных погибает при температуре организма свыше 40градусов;а большинство бактерий – при 70градусах. Лишь немногие бактерии способны выжить при 85град.С,а самыми стойкими считались бактерии, обитающие в серных источниках. Они могут существовать при t – 105C .Но это был уже предел.

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ ВО ЛЬДАХ?

Есть бактерии, которые живут во льдах. Замораживание может приостановить рост бактерий, но не убьет их полностью. Они будут неактивны некоторое время. Обнаружены бактерии в замерзших соляных залежах, которым сотни миллионов лет. Эти бактерии при их исследовании ожили.

БАКТЕРИИ В КОСМОСЕ

«О том, что на звездолетах и космических станциях творится что-то недоброе, ученые подозревали давно, слишком уж часто болели астронавты. 15 из 29 астронавтов стали жертвами бактериальных или вирусных инфекций во время их полета. Подозрения ученых еще больше усилились, когда выяснилось, что на космических станциях “Мир” и МКС вроде бы безвредные бактерии с удовольствием начинали жевать всевозможные конструкционные материалы, что приводило к ускоренной коррозии.

Все это побудило биологов вплотную заняться изучением поведения микроорганизмов в космосе. В 2006г. на шаттле Atlantis в надежно изолированном контейнере в космическое путешествие отправилась группа сальмонелл. Бактерии пробыли в космосе всего 24 часа, но и этого времени им хватило с лихвой. По возвращении на Землю выяснилось, что их заразность, по сравнению с контрольной группой, увеличилась в три раза. Целый год астробиологи пытались понять, что послужило причиной увеличения агрессивности сальмонелл. В космосе у сальмонеллы активизировался участок ДНК, контролирующий работу 160 генов. Кроме того, сальмонеллы начали объединяться, образуя тонкий слой - биопленку, что делает любые микроорганизмы чрезвычайно опасными. Интересно, что ранее на Земле подобное поведение для сальмонеллы характерно не было. Некоторые специалисты причиной мутации считают невесомость, другие - космическую радиацию».

За долгие годы работы космическая станция "Мир" стала настоящим полигоном для испытаний многих технических решений. Именно на "Мире" удалось изучить маленьких космических безбилетников и научиться с ними бороться.

Микробы, населяющие космические объекты, ведут себя так, будто у них есть конкретная цель. Она проста: используя все доступные питательные вещества, выполнять одну из основных природных функций - плодиться и размножаться. Попадая на самые разные материалы, микробы быстро осваиваются

и начинают трапезу. В результате материалы, понравившиеся прожорливым невидимкам, меняют цвет, снижается их прочность, герметизирующие свойства, диэлектрические и другие характеристики.

В течение двадцати лет исследований ученые открыли 250 видов микроорганизмов, которые живут внутри пилотируемых космических кораблей. Все образцы микроорганизмов, выросших в космосе, хранятся в Институте медико-биологических проблем в запаянных ампулах - ученым неизвестно, как они поведут себя в земной среде. Есть и еще одна причина для содержания космических мутантов в охраняемом месте. Как утверждают специалисты, если взять выросший в космосе микроорганизм, который использовал металл как часть среды существования, и продолжать его культивировать, увеличивая содержание металла в его окружении, можно потенциально получить биологическое оружие, способное буквально сожрать, танк или вертолет.

«Особенно интересна ситуация, связанная с навигационным иллюминатором корабля "Союз", который полгода провел на орбите. Члены экипажа отмечали ухудшение видимости иллюминатора. После возвращения корабля на Землю были проведены исследования. На центральном иллюминаторе из сверхпрочного кварцевого стекла, а также на эмалевом покрытии титановой оправы отмечалось наличие мицелия плесневых грибов. В одном случае отчетливо была видна растущая колония гриба. По линиям роста мицелия стекло было, как бы протравлено».

I.4. УДИВИТЕЛЬНЫЕ СПОСОБНОСТИ БАКТЕРИЙ

В настоящее время ученые ищут альтернативное топливо, замену нефти, газа, угля на более безопасное – биологическое, более благоприятное для окружающей среды. Учеными университета Техаса создан новый вид микробов, производящих целлюлозу, которая в свою очередь может быть преобразована в этанол и другие виды биотоплива. С помощью соленой воды сине-зеленые водоросли, наряду с целлюлозой также выделяют глюкозу и сахарозу, которая используется для производства биотоплива.

Однако, бактерии могут участвовать в техническом прогрессе. Ведь их способности в уничтожении практически любых материалов можно повернуть и во благо человека. Микроорганизмы вполне могут быть использованы при переработке отходов. Уже ведется работа по созданию бактерий, которые смогли бы разлагать пластик. Дело в том, что пластик в природе аналогов не имеет, поэтому процесс разложения у него очень длительный. Предполагается, что с помощью микроорганизмов пластик удастся расщепить на воду и метан, который можно использовать в отоплении и химической промышленности. Таким образом, злостные бактерии уже в недалеком будущем могут превратиться в самых полезных охранников окружающей среды.

Комнатные растения могут улучшить здоровье людей. В цветочной зоне, где много растений особые земляные микробы имеют особое свойство нейтрализовать летучие органические компоненты, которые ослабляют здоровье человека. В воздухе промышленных городов вместе с пылью находятся миллионы микроорганизмов. В литре воздуха жилой, плохо проветриваемой комнате, содержится около 500 тысяч пылинок. За сутки человек вдыхает около 10 тысяч литров воздуха с опасными и не опасными микробами.

Чем чище воздух в общественных местах, вокруг человеческого жилья и в комнатах, тем меньше человек болеет. Подсчитано, что если провести щеткой пылесоса по поверхности предмета четыре раза, то удаляется 50% микробов. При соблюдении гигиены, чистке зубов, умывании и мойке рук с мылом, а также продуктов питания вероятность заболевания снижается во много раз.

Большое значение в борьбе за чистоту воздуха имеют леса и парки. Зеленые насаждения осаждают и поглощают пыль и выделяют фитонциды, убивающие микробов.

ВЫВОДЫ ПО I ГЛАВЕ ..........................................................

II. Экспериментальная часть

II.1. Влияние бактерий на молочные продукты

В 2 банки налили сырого молока, а в третью банку – кипяченое. Накрыли

крышками одну банку с сырым молоком и одну с кипяченым. Наблюдение

проводили в течение 3-х дней. Результаты получились следующими.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

II.2.Польза соблюдения гигиенических правил.

За два дня до опыта мы закрыли чашки Петри крышками. Приготовили питательную смесь: вымытый клубень картофеля очистили, разрезали пополам и вымочили 2 -3 ч в 1-% растворе соды, затем сварили его и разрезали на ломтики. Затем положили кусочки картофеля на фильтровальную бумагу в чашки Петри (это и есть питательная среда для выращивания бактерий). Прикоснулись к одной пластинке пальцем немытой руки, к другой – пальцем вымытой руки, предварительно хорошо вымыв руки с мылом. Через два дня сравнили результаты.

В ходе первого опытов и анализа литературы мы выяснили, что многих традиционных напитков и продуктов, таких как кефир, простокваша, кумыс, сметана, творог, сыр не было бы без деятельности особых молочнокислых бактерий. Эти бактерии, попадая в молоко, начинают бродить и превращают молочный сахар в молочную кислоту. Она не только придает вкус напиткам, но предотвращает их от заражения другими микробами. Молочнокислые бактерии есть не только в молоке. Многие из них живут на листьях кустов и деревьев, питаясь веществами которые выделяются при отмирании растительных тканей. Встречаются эти бактерии в различных пищевых продуктах, приготовленных с помощью квашения, например в кислой капусте, соленых огурцах, маринованных маслинах. Молочнокислые бактерии используются в сельском хозяйстве для сохранения кормов. Сочную ботву свеклы или других кормовых растений складывают в специальные ямы и спрессовывают. Этот процесс называют силосованием. После силосования в спрессованной массе развивается множество молочнокислых бактерий, и молочная кислота надежно защищает силос от разложения, а корм при этом становится только лучше, так как бактерии обогащают его различными, полезными веществами.

Второй опыт нам показал, что.......................................................

II.3.Анкетирование

Цель: проанализировать знания учащихся о бактериях

Для этого провели анкетирование учащихся 7-8 классов школы в котором участвовали 66 человек. Выяснили, что знают о существовании бактерий - 60 человек, 6 человек никогда о них не слышали.

Большинство опрашиваемых (34 человека) представляют бактерии маленькими, грязными и жуткими – 5 человек, остальные 14 человек никак не представляют. (Приложение 2 ).

На вопрос «Где могут жить бактерии?» ответили «везде» - 8 человек, «на теле и в организме» -10 человек, «на улице и в разных помещениях» - 11 человек, «нигде» - 2 человека.

По результату опроса «Могут ли бактерии быть полезными?»: «да» - 37 человек, «нет» - 29 человек.

В основном все опрашиваемые учащиеся нашей школы (66 человек) знают о правилах гигиены и о том, что нужно мыть овощи и фрукты перед едой.

Но при ответе на вопрос «Всегда ли вы соблюдаете правила гигиены?» дали положительный ответ 48 детей, 16 человек это делают часто, а остальные 2 человека изредка соблюдают правила гигиены. (Приложение 4)

Вывод: 91% респондентов знают о существовании бактерий, но 44% опрошенных считают, что бактерии не приносят пользу. 100% знают правила гигиены, но 73% детей всегда их соблюдают.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, рассмотренная мною тема позволяет говорить о том, что бактерии имеют большое значение для человека. Человек и бактерии неразлучны. Микробы могут быть как врагами, так и друзьями. В воздухе промышленных городов вместе с пылью находятся миллионы микроорганизмов. За сутки мы вдыхаем огромное количество опасных и не опасных микробов. Огромную роль бактерии играют в процессах очистки воды, загрязнённой промышленными и бытовыми отходами. Очень многие бактерии приносят вред человеку, животным и растениям, являясь возбудителями различных заболеваний. Для того, чтобы бактерии были нашими друзьями, а не врагами надо: мыть руки с мылом, умываться, чистить зубы, мыть овощи и фрукты, сажать много деревьев. Беречь нашу планету, соблюдать чистоту и дышать свежим воздухом.

Наталья Безрукова
Проект на тему «Микробы»

Проект тема : «Микробы »

Руководитель : Безрукова

Наталья Васильевна, воспитатель детского сада «Петушок» г. Нефтегорска

Введение.

Человек в течение жизни подвержен многим инфекциям. Попадая в организм через грязные руки, немытые овощи и фрукты, воду или дыхание бактерии могут вызывать опасные заболевания. Бактерии живут всюду : в воздухе, на земле, в воде и почве, в растениях и животных. Невидимые простым глазом бактерии очень сильно влияют на нашу жизнь. И чтобы оградить себя от этих заболеваний, дети должны с малых лет знать, как бороться с этими инфекциями. Должны усвоить культурно – гигиенические навыки, которые обезопасят их здоровье.

Цель исследования – формирование представлений детей старшего дошкольного возраста о микробах , оказывающих вредное и полезное влияние на здоровье человека.

Задачи :

Получить некоторые представления о микроорганизмах , об их свойствах (растут, размножаются, питаются, дышат) ;

Узнать, что микроорганизмы бывают полезными и вредными;

Подвести к пониманию значения бережного отношения к своему здоровью;

Практическая значимость данной работы состоит в том, что результаты исследования могут быть использованы детьми в окружающей их жизни.

Основная часть.

Первый этап – проблемная ситуация. Проблема возникла во время проведения гигиенических процедур, когда дети мыли руки, возник вопрос : «Говорят, нужно мыть руки перед едой, а то на них много микробов , так что же такое микробы ?» Так возникла проблема. Дети стали выдвигать различные предположения, рассуждать о том, что они знают о микробах . Вместе с детьми была заполнена карта познания, дети отвечали на вопрос «Что я знаю о микробах ?» . Это позволило узнать, какими знаниями владеют дети. Затем была заполнена карта познания «Что я хочу узнать?» . Это помогло на этапе планирования выбрать наиболее интересующую и посильную тему для дальнейших исследований. Здесь же были затронуты детьми и вопросы, касающиеся осознанного отношения к своему здоровью, потребности к здоровому образу жизни : «Можно ли увидеть микробы ?» , «Где живут микробы ?» , «Как микробы передвигаются ?» , «Что едят микробы ?» , «Так ли опасны микробы для человека ?» , «Как микробы появляются ?» микробы не попали в наш организм?».

Второй этап - планирование работы. Дети высказывали свои идеи реализации проекта . Были выбраны темы проектов , ими как, было сказано выше, явились вопросы, заявленные детьми в разделе «Что я хочу узнать?» , это очень важно для поддержки детской познавательной инициативы. Здесь же обсуждалось, что можно сделать в условиях детского сада, а что дома, где и как можно найти ответы на интересующие вопросы, к кому обратиться за помощью. В итоге были выбраны направления исследований : «Так ли опасны микробы для человека ?» , «Как нужно себя вести, чтобы микробы не попали в наш организм?» «Можно ли увидеть микробы ?» ,

«Полезные и вредные микробы ?» .

Третий этап - исследовательский.

№ Виды деятельности Пути реализации Задачи

1. Игровая Дидактические игры : «Часы здоровья» , «Умею - не умею» ,

«Найди пару» , «Угадай на ощупь» , «Правила гигиены» ,

«Хорошо или плохо» , «Вредные или полезные» , «Это можно или нет» , «Мой день» , «Опасно не опасно» . Систематизировать представления детей о здоровье, чистоте и здоровом образе жизни

2. Чтение художественной литературы Чтение художественной литературы

К. И. Чуковский

«Федорино горе» , «Мойдодыр» , «Айболит» , С. Прокофьев «Румяные щеки» , Г. Б. Остер «Петька – микроб » .

Рассматривание иллюстраций журналов, энциклопедий. Развивать способность внимательно слушать, рассуждать, выражать собственные эмоции.

3. Изобразительная Рисование «Мы микробов не боимся » (кляксография)

Коллективная аппликация «Овощи и фрукты – полезные продукты» Развивать фантазию, творчество, самостоятельность.

4. Познавательно – исследовательская

Знакомство с оптическим прибором – микроскоп .

Опыты : «Что за зверь – плесень?» , «Кислое молоко» Наблюдения : «Такой разный микроб » .

Исследовательская игра : «Чистые руки» , «Чих» Расширять знания детей о свойствах микробов .

5. Совместная деятельность с родителями Подбор литературы для проекта .

Помощь в организации экспериментов.

Пополнение развивающей предметно – пространственной среды. Привлечь родителей к совместной деятельности.

6. Двигательная Утренняя гимнастика, подвижные игры, игры – эстафеты, физкультминутки, гимнастика после дневного сна. Прививать любовь к физической культуре и спорту, формировать потребность в ежедневной двигательной активности.

7. Коммуникативная Беседы :

О полезных и вредных микробах ,

Береги здоровье.

Составление рассказов и сказок о здоровье.

Загадки про здоровье. Дать общее представление о здоровье как ценности, о которой необходимо заботиться. Развивать коммуникативные навыки, связную речь.

Четвертый этап – презентация. Систематизировав накопленный за время проекта материал , была подготовлена мультимедийная презентация, ее представили Антипов Алексей и Кочеткова Вероника воспитанники подготовительной к школе группы компенсирующей направленности № 6.

Презентация.

Самое дорогое у человека – это здоровье. И чтобы его сохранить, с детства мы должны знать, сколько опасностей подстерегает ребенка : вирусы, инфекции, различные болезни.

Чтобы обезопасить себя, уметь вести борьбу с заболеваниями, мы предлагаем свой проект «Такие разные микробы » .

Алёша : Изучаем мы микробы , знаешь Вероника, что такое?

Вероника : Да, я знаю, что микроб – ужасно вредное животное : коварное и главное щекотное. Такое вот животное в живот залезет и спокойно там живет. А от него полно хлопот и насморк, и чихание, и пот.

Алёша : Когда мы стали рассматривать этих животных под микроскопом , то увидели палочки, точки, шарики, которые дышат, двигаются и подпрыгивают как мячики.

Вероника : Здорово, Алёша! Покажи, как они прыгают?

Алёша : Да вот так (подпрыгивает то на одной, то на другой ноге) .

Вероника : А вот Наталья Васильевна нам сказала, что мы их без микроскопа не увидим . Микробов много на волосах , на теле и особенно на руках. Для этого надо чаще мыть руки.

Вероника : А ты сегодня мыл руки, Лёша?

Алёша : Конечно мыл. Я руки мою несколько раз в день с мылом.

Вероника : Молодец! Значит, у тебя на руках нет микробов .

Алёша : Но микробы бывают и на животных, на шерсти собак и кошек.

Вероника : Да, конечно. Я видела, как собака подбегала к мусорному баку.

Алёша : А уж там-то микробов много !

Вероника : Нельзя гладить собак и кошек на улице!

Алёша : Но микробы едят все : хлеб, фрукты, овощи, суп, землю, краску. У меня 2 кусочка хлеба. Один с плесенью, там поселился микроб . Другой – свежий кусочек хлеба, пахнет хорошо! Вкусно!

Вероника : В кусочке с плесенью сидят микробы , есть его нельзя! А вот этот я после своего выступления съем. Оставь его мне, Леша!

Алёша : А руки ты помоешь?

Вероника : Конечно, помою!

Алёша : А ты, Вероника, любишь сок?

Вероника : Люблю!

Алёша : А йогурт?

Вероника : Тоже люблю!

Алёша : Чтобы получился вкусный кефир, йогурт, ряженку, сыр и, конечно, сок – постарались микробы .

Вероника : Вот это да!

Алёша : Но, в основном микробы ужасные . Если они поселятся у нас в горле – будет ангина.

Вероника : Если в ухе – воспаление уха, во рту – стоматит.

Алёша : В животе – понос или по - научному диарея.

Вероника : Да, все-таки это вредные существа.

Алёша : Мы их даже нарисовали (вот посмотрите) .

Вероника : Чтобы вас не съели эти вредные животные, запомните правила :

Постарайтесь не лениться,

Каждый раз перед едой.

Прежде чем за стол садиться

Руки вымойте с водой.

От простой воды и мыла

У микробов тает сила .

Алёша : И чтобы не болеть, не подхватить микробы , предлагаем всем сделать зарядку «Две лягушки» :

На болоте две лягушки,

Две веселые подружки :

Рано утром умывались

Полотенцем растирались.

Ручками похлопали, ножками потопали.

Повернулись влево, вправо.

Вот здоровья в чем секрет!

Всем друзьям большой привет!

Заключение

В процессе исследований выяснилось, что микробы не настолько уж опасны. Человек научился с ними бороться. Некоторые микробы даже приносят пользу. В ходе проекта дети усвоили – чтобы быть здоровым, надо уметь себя защитить, т. е. осознали значимость здорового образа жизни, желание заботиться о своем здоровье.

Список используемой литературы :

1. Авдеева Н. Н., Князева О. Л., Стеркина Р. Б. Безопасность. – СПб., Детство – ПРЕСС, 2005г.

2. Баль Л. В., Ветрова В. В. Букварь здоровья – М. ТЦ Сфера, 2000г.

3. Береги здоровье. Беседы с ребенком. Издательство «Карапуз»

4. Голицина Н. С. ОБЖ для дошкольников. –М., Издательство «Скрипторий 2003» , 2011г.

5. Ликум А. «Всё обо всём» , 2003 г.

6. Люцис К. Азбука здоровья. – М. Русское энциклопедическое товарищество, 2004г.

7. Шорыгина Т. А. Беседы о здоровье. – М. –ТЦ Сфера, 2004г.

8. Шорыгина Т. А. Спортивные сказки. – М. –ТЦ Сфера, 2014г.

9.«Я познаю мир» . Медицина, 2002 г.

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.