§ 11. Бактерии - мельчайшие одноклеточные организмы

Вы узнаете: что такое бактерии, в чём особенности их строения, как они размножаются; а также узнаете, сколько бактерий нас окружает.

Что такое бактерия? Какой вид имеют бактерии? Каковы их особенности? Какого размера самая большая и самая маленькая бактерия? Из чего они состоят и как размножаются?

В окружающем нас мире мы встречаем множество различных живых организмов — растения, животные, грибы. Однако, хотя в это трудно поверить, нас окружает более разнообразный мир живых существ, которых мы вообще не видим. Эти организмы присутствуют в каждом комочке почвы, в каждой капле воды, попадают в наше тело при каждом вдохе. Они живут на нашей коже, и даже в нашем теле.

Они найдены на суше ив океанах, в горяч их источниках и в ледяных пустынях, в нефтяных месторождениях и в сверхсолёных озёрах. Причём в огромных количествах. Эти организмы — бактерии.

Впервые бактерий увидел Антони ван Левенгук при наблюдении в оптический микроскоп обыкновенной воды и зубного налёта. Но «отцом» науки о бактериях — микробиологии — считают французского учёного Луи Пастера (1322-1895 гг.), разработавшего методы исследования бактерий и выяснившего, что эти организмы являются причиной ряда заболеваний (сибирской язвы, холеры и др.) и некоторых явлений (в частности, брожения). Он также разработал первые методы борьбы с бактериями.

Бактерии очень малы. Так, размер бактериальной клетки обычно составляет от 0,5 до 2 мкм. Это в 10-100 раз меньше средних размеров клеток растений и ли животных.

Миниатюрность даёт бактериям немало преимуществ: способность быстро поглощать вещества всей поверхностью клетки, быстро делиться, быстро распространяться (например, животными или даже ветром), легко проникать в тела больших организмов. Однако, мелкие клетки имеют также и недостатки — они, например, легко становятся добычей существ больших размеров.

Клетки бактерий по форме могут быть шаровидными (они называются к Ткки), палочковидными (бацёллы\ изогнутыми (еибриГиы) или спиралевидными (спирёллы). Клетки бактерий бывают одиночными или соединёнными в пары, четвёрки или в более многочисленные группы (рис. 29).

Бактериальная клетка покрыта клеточной мембраной, содержит цитоплазму с органе л лами и носителя наследственной информации — молекулу ДНК. Бактерии не имеют ядра — их ДНК располагается непосредственно в цитоплазме (рис. 30).

Из-за отсутствия ядра клетки бактерий называются прошриот&ье-сшми(от греческого «про» — до, перед и «карион» —ядро).

У большинства бактерий, подобно клеткам растений, над клеточной мембраной находится крепкая клеточная оболочка; но у некоторых её нет. Из органелл в бактериальной клетке имеются только рибосомы. А митохондрии, хлоропласты, лизосомы, вакуоли с клеточным соком вообще отсутствуют. Некоторые бактерии приспособлены к активному движению при помощи жгутиков или путём червеобразного изгибания клетки. Таким образом, бактерии имеют очень простое строение.

Несмотря на простое строение, клетки бактерий питаются — поглощают из внешней среды вещества, превращают их в те органические вещества, за счёт которых растут; выделяют вредные продукты жизнедеятельности во внешнюю среду, вырабатывают необходимую химическую энергию, удваивают ДНК и размножаются.

Размножение бактерий происходит путём деления клетки надвое. Промежуток времени между делениями может быть очень коротким. Например, бактерия кишечная палочка при благоприятных условиях способна делиться каждые 20 мин. При таких темпах размножения масса потомков только одной материнской клетки могла бы превысить массу всей нашей планеты через двое суток. Этого не случается потому, что благоприятные условия возникают только тогда, когда одновременно совпадает несколько факторов: присутствует влагай питательные вещества, есть доступ к источникам энергии, благоприятная температура, отсутствуют организмы, которые питаются этими бактериями или как-то иначе мешают их развитию.

При неблагоприятных условиях бактерии способны переходить в состояние апабиТза — временного прекращения жизнедеятельности организма Чтобы пережить неблагоприятные условия некоторые бактерии способны образовывать особые «спящие» клетки.

Количество бактерий вокруг нас огромно, хотя и колеблется в широких пределах. Б таблице 2 приведены приблизительные оценки количества бактерий вокруг нас.

Таблица 2

* В зависимости от степени и характера загрязнения, может колебаться более чем в 100 раз.

Выводы

1.    Бактерии являются самыми мелкими живыми, преимущественно одноклеточными, организмами.

2.    Бактерии относятся к прокариотам — их клетки не имеют ядра и многих органелл.

3.    Бактерии могут быстро расти и размножаться.

4.    Бактерии распространены практически всюду.

Термины и понятия, которые важно знать

Бактерии, жгутики, прокариоты, анабиоз.

1.    Чем клетки бактерий принципиально отличаются от клеток растений и животных?

2.    Почему бактериальная клетка называется прокариотической?

3.    Какие процессы, свойственные бактериальной клетке, свидетельствуют

о том, что бактерии являются живыми организмами?

Задания

От школьников поступил ряд вопросов:

1.    «Какая максимальная продолжительность жизни бактерии?»

2.    «Почему бактерии невидимы?»

3.    «Есть ли такое место, где не было бы бактерий?»

4.    «Присутствуютли бактерии в воде?»

5.    «Умираетли бактерия, когда мы её заливаем водой?»

6.    «Сколько мы вдыхаем бактерий при одном вдохе?»

Попробуйте самостоятельно на них ответить. Проверьте, насколько ваши ответы совпадают с вариантами, приведёнными ниже.

Ответы на вопросы школьников

1.    Клетка бактерии живёт отделения к делению: при благоприятных условиях — только несколько десятков минут. Однако в состоянии анабиоза бактерии могут находиться неограниченное количество времени.

2.    Из-за своих микроскопических размеров.

3.    Такого места нет. Бактерии отсутствуют разве что в некоторых лабораториях, где с помощью специальных средств обеспечивается режим стерильности.

4.    Да. И количество зависит от чистоты воды (табл. 2).

5.    Нет, не умирает, обычно — наоборот, ведь именно недостаток влаги чаще всего замедляет рост бактерий.

6.    При расчёте нужно принять во внимание: во-первых, количество бактерий в единице воздуха зависит от того, насколько чистым он является; во-вторых, объём воздуха, который вдыхает человек за один раз, в среднем составляет примерно 0,5 л. Результаты расчёта: приблизительно от 1-2 клеток — в хорошо проветренном помещении, до 150-500 клеток — в помещении со спёртым и затхлым воздухом.

Для любознательных

Бактерии самые маленькие и самые большие

Самый малый теоретически возможный диаметр клетки, при котором она ещё способна размножаться — 0,15-0,2 мкм. При меньших размерах в клетке просто не хватит места для размещения рибосом, ДНК и минимального набора н е о бхо ди м ых б е лко в.

Размер бактерии микоплазмы грибовидной, вызывающей воспаление лёгких у крупного рогатого скота и коз, приближается к минимальной теоретически возможной границе: её клетки им еют диам етр около 0,25 м км.

Самыми большими среди известных бактерий являются эпулописций Фи-шельсона и намибийская серная жемчужница. Первая живёт в пищеварительном тракте тропической рыбы-хирурга й имеет клетки до 0,5 мм длиной. Вторая найдена в океанических донных отложениях у берегов Намибии: её клетки достигают диаметра до 1 мм и видны без увеличительных при боров.

Это материал из учебника Биология 6 класс Костиков