Прокариотическая клетка. Бактерии.

Презентация подготовлена преподавателем биологии

Тихоньких Н.В. «ГБПОУ ИО АПТ» 2014г.

Царство Бактерии

Бактерии. Общая характеристика, многообразие и значение

Разработала:Преподаватель биологии «ГБПОУ ИО АПТ»Тихоньких Н.В.2014г.

Свойства Виды прокариот1. Происхождение2. Среда обитания и распространенность3. Размеры4. Форма5. Строение бактериальной клетки6. Обмен веществ, отношение к кислороду7. Питание8. Размножение9. Спорообразование10. Роль в природе11. Использование человеком

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.

• Впервые бактерий увидел в оптический микроскоп и описал голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1676 году. Как и всех микроскопических существ он назвал их «анималькули».

Рисунки Левенгука

Название «бактерии» ввёл в употребление Христиан Эренберг в 1828.

Луи Пастер в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.

Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Роберта Коха, которым были сформулированы общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). В 1905 он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза

Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е.

Сканирующий электронный микроскоп

Бактерии – «великие могильщики природы»

Луи Пастер.

• Эти маленькие организмы создали жизнь на Земле, совершают глобальный круговорот веществ в природе, а также стоят на службе у человека.

Почему Луи Пастер назвал прокариотические организмы –

великими могильщиками в природе?

Происхождение прокариотПервоначально появились в бескислородной среде 2,5-3 млрд. лет назад в морях

Среда обитания прокариот

• Атмосфера• Гидросфера• Литосфера• Внутри клеток

• относятся к прокариотам («доядерным» одноклеточным организмам)

• нет ядра и большинства других органелл

• Бактериальная клетка окружена клеточной стенкой и защитной капсулой

• Палочковидные бактерии (бациллы) покрыты волосками - пилями, которыми прикрепляются к питательному субстрату или к другим клеткам.

Клетки бактерий очень малы. Сравните размеры бактерий с толщиной человеческого волоса

Бактерии, в зависимости от формы клеток, делят на несколько групп: шаровидные —кокки, палочковидные — бациллы или палочки, спиралевидные — спирохеты

Размеры

Размеры бактериальных клеток колеблются в пределах от 1 до 10-15 мкм

Форма

• Кокки

• Диплококки

• Тетракокки

Форма

• Стрептококки

Форма

• Сарцины

• Стафилококи

• Палочки (бациллы)

Форма

• Спириллы

• Спирохеты

• Вибрионы

Сине-зеленые водоросли — это тоже бактерии. Они способны к фотосинтезу, как растения, и не нуждаются в органических веществах для питания

Строение бактериальной клетки• На поверхности

бактерий часто заметны разного рода жгутики (пилли) и ворсинки (фимбии) – органоиды движения, с помощью которых они передвигаются путем скольжения.

Строение бактериальной клетки

1 — клеточная стенка, 2 — наружная цитоплазматическая мембрана, 3 — хромосома (кольцевая молекула ДНК), 4 — впячивание наружной цитоплазматической мембраны, 5 — вакуоли, 6 — мезосома (вырост наружной мембраны), 7 — стопки мембран, в которых осуществляется фотосинтез, 8 — рибосома, 9 — жгутики.

Строение бактериальной клетки

• Клеточная стенка прокариот жесткая, содержит полисахариды и аминокислоты. Основной упрочняющий компонент – муреин Клеточная стенка многих бактерий сверху покрыта слоем слизи.

• Цитоплазма окружена мембраной, отделяющей ее изнутри от клеточной стенки.

Строение бактериальной клетки

• Основная особенность – отсутствие ядра, ограниченного оболочкой. Наследственная информация у бактерий заключена в одной хромосоме.

• Рибосомы свободные меньше, чем у эукариотов; на них осуществляется биосинтез белка

Обмен веществ

По отношению к кислороду прокариоты делятся на две группы:

• анаэробные (не нуждающиеся в кислороде);

• аэробные, (живущие в кислородной среде);

• некоторые бактерии могут жить как в бескислородной, так и в кислородной средах

Бактерии

Сапрофиты

Извлекают питательные вещества из мертвого и

разлагающегося органического материала

Симбионты

Живут совместно с другими организмами и

часто приносят им пользу, например, клубеньковые

бактерии

Паразиты

Живут внутри другого организма или на нем,

укрываются и питаются его тканями

ПитаниеПо способам питания делятся на:• автотрофы - получают

энергию за счет фотосинтеза (цианобактерии) и хемосинтеза (железобактерии, азотобактер, пурпурные серобактерии);

• гетеротрофы –получают энергию за счет готовых органических веществ. Гетеротрофы, в свою очередь, подразделяются на сапротрофы, паразиты и симбионты.

Бактерии-паразиты• Паразиты – это бактерии,

которые питаются за счет клеток живых организмов, вызывая заболевания (мучнистая роса, виноградная филлоксера, палочка Коха (туберкулезная), столбнячная палочка, дизентерийная палочка, холерный вибрион и др.)

Размножение

• У бактерий выделяют два способа размножения: путем деления клетки надвое и половой

Клетки бактерий при благоприятных условиях очень быстро размножаются, делясь надвое. Если клетка удваивается каждые пол часа, то за сутки она способна дать 281474976710656 потомков. А некоторые бактерии способны размножаться еще быстрее

Спорообразование• Многим бактериям

свойственно спорообразование. Споры возникают, когда ощущается недостаток в питательных веществах или когда в среде накапливаются продукты обмена, т.е. возникают неблагоприятные условия

Бактерий много в почве, на дне озер и океанов – повсюду, где накапливается органическое вещество

Они живут в холоде, когда столбик термометра чуть превышает нулевую отметку, и в горячих кислотных источниках.

Некоторые бактерии переносят очень высокую соленость с температурой выше 90 среды; в частности, это единственные организмы, обнаруженные в Мертвом море.

В атмосфере они присутствуют в каплях воды, и их обилие там обычно зависит от запыленности воздуха.

Так, в городах дождевая вода содержит гораздо больше бактерий, чем в сельской местности.

В холодном воздухе высокогорий и полярных областей их мало, тем не менее они встречаются даже в нижнем слое стратосферы на высоте 8 км.

Роль в природе• А) Бактерии разрушают остатки

органического вещества, производят минерализацию.

• Б) Бактерии – симбионты (кишечная палочка), поселяясь в пищеварительном тракте у животных, расщепляют целлюлозу до глюкозы, и обеспечивает усвоение этих веществ организмом животных, производят витамины и другие вещества.

• В) Азотфиксирующие (клубеньковые) бактерии способствуют усвоению почвенного азота корнями растений.

Быстрое размножение молочнокислых бактерий в молоке приводит к тому, что оно скисает за считанные часы

В лабораториях бактерий выращивают на специальной питательной среде. Миллионы бактерий образуют колонии

различного цвета и формы

Быстрое размножение паразитических бактерий в организме человека приводит

к тому, что например простудное заболевание развивается меньше чем

за день

Использование человеком

• Получение многих пищевых и технических продуктов невозможно без участия различных бродильных бактерий (на рис. бифидобактерии)

Отрицательная роль бактерий• Различные виды гнилостных

бактерий вызывают порчу пищевых продуктов. Сальмонеллез, ботулизм, холера дизентерия, являются заболеваниями, связанными с употреблением испорченных продуктов.

• Коклюш, туберкулез, чума, венерические заболевания, столбняк, воспаление легких и многие другие передаются воздушно – капельным или половым путем.

Классификация бактерий• - бактерии разложения и гниения;• - почвенные бактерии;• - молочнокислые бактерии;• - болезнетворные бактерии.

Бактерии разложения и гниения.В почве содержится огромное число бактерий – сотнимиллионов в 1г. В бедных тундровых почвах или песчаныхпочвах пустыни их насчитывается, в слабоподзолистых – до миллиарда, а в богатом органическим веществом чернозёме – до 2 миллиардов и выше. Это составляетоколо 35 сухой массы почвы.

Бактерии принимают участие в выветривании горных пород и минералов. Так, железобактерии сформироваликрупные отложения железных руд.

Азотфиксирующие (почвенные ) бактерии.КЛУБЕНЬКОВЫЕ БАКТЕРИИ - род бактерий, образующих на корнях многих бобовых растений клубеньки и фиксирующихмолекулярный азот воздуха в условиях симбиоза с растением. Вступают в симбиоз с бобовыми растениями. Поселяясь в корнях бобовых, они вызывают образование на них клубеньков, за чтои получили название клубеньковых бактерий. Растение поставляет бактериям необходимые им для роста и развития углеводы и минеральные соли, а взамен получает азот, который клубеньковые бактерии способны фиксировать.

• Молочнокислые бактерии участвуют в создании кисломолочных продуктов. Кисломолочные продукты - группа молочных продуктов, вырабатываемых из цельного коровьего молока или его производных (сливок, обезжиренного молока и сыворотки) путём сквашивания заквасками. Молочнокислые продукты изготовляются также из молока овец, коз, кобыл и других животных.

Вырабатывается из молока, сквашенного заквасками чистых культур, одна из которых – ацидофильная палочка. В 1910 годурусский ученый Гартье Э.Э. доказал, что ацидофильную палочкуможно с успехом применять с лечебными профилактическими целями в борьбе с желудочно-кишечными заболеваниями, ичто эта бактерия очищает кишечник от гнилостных и некоторыхболезнетворных микробов.

Кеф ри́ — кисломолочный напиток, получаемый из цельного илиобезжиренного коровьего молока путем кисломолочного и спиртовогоброжения с применением кефирных «грибков» — симбиоза нескольких видов микроорганизмов: молочнокислых стрептококкови палочек, уксуснокислых бактерий и дрожжей

Кефирная закваска

Й гурто́ (кисломолочный продукт, который производится из цельного молока путем его сквашивания специальнымикультурами — Lactobacillus bulgaricus (болгарская палочка)и Streptococcus thermophilus (термофильный стрептококком).

Р женкая́ — кисломолочный напиток, получаемый из коровьего топлёного молока совместным молочнокислым и спиртовым брожением.Заквашивание производится термофильными молочнокислымистрептококками и чистыми культурами болгарской палочки, сквашивается в течение 3—6 часов. Имеет желтовато-буроватый оттенок и традиционный кисломолочный вкус. Фактически являетсяодной из разновидностей йогурта без вкусовых добавок.

Варенец, наряду с простоквашей , – это старинный русский кисломолочный напиток. Для приготовления варенца использовали топленое молоко, выпаренное в русской печи в глиняных крынках. Подготовленное топленое молоко сквашивали сметаной. Особый вкус варенцу придавали молочные пенки на поверхности напитка.В современной молочной промышленности для приготовления варенцаиспользуют топленое молоко , которое сквашивают кисломолочными культурами и ацидофильной палочкой.

Мац ну́ или мацони — армянский и грузинский йогурт из кипяченогокоровьего, буйволиного, овечьего, верблюжьего или козьего молока.Основная микрофлора этих напитков — болгарская палочка итеплолюбивые молочнокислые стрептококки. Молоко заквашиваютпри повышенных температурах (48—55 °С) и сквашивают в устройстве,сохраняющем тепло, примерно 3-4 часа.

Кум сы́ - кисломолочный напиток беловатого цвета из кобыльегомолока, полученный в результате молочнокислого и спиртового брожения при помощи болгарской и ацидофильной молочнокислыхпалочек и дрожжей.

Молочнокислые бактерии участвуют в заквашивании капусты и солении огурцов и помидоров.

БАКТЕРИИ – возбудители болезней у человека и животных

• Болезнетворные бактерии вызывают такие болезни, как тиф, дизентерия, холера, бруцеллёз, туберкулёз, ангину, сап, сибирскую язву, столбняк, чуму.

Стафилококк золотистый

Стрептококк и стрептококковая инфекция

Холерный вибрион

Стрептококк – возбудитель пневмонии

Бациллы сибирской язвы

Холерный вибрион

Чумная палочкаблоха – переносчик чумной палочки

Сальмонелла – возбудитель брюшного тифа

Клостридиум – возбудитель ботулизма

Туберкулёзная палочка – возбудитель туберкулёза (рентгеновский снимок лёгких)

Ангина (тонзилит)

Профилактика и борьба с болезнетворными бактериями

• Меры предупреждения болезней: - закрывать рот при кашле; - кипятить носовые платки; - осуществлять врачебный контроль над

источниками воды и продуктами питания;

- дезинфицировать помещения; - делать предупредительные прививки.

Заключение• Бактерии и в природе и в жизни человека имеют

большое значение. Некоторые из них вредны для других организмов (растений, животных, человека), так как вызывают заболевания. Однако способность бактерий активно перерабатывать органические вещества, превращая их сначала в перегной, а затем в неорганические соединения, делает незаменимым их участие в круговороте веществ на Земле.

Проверьте себя. Что вы узнали о бактериях?

Ответьте на вопросыГде обитают бактерии? Какое строение клетки у бактерий? Как представлено у бактерии ядерное вещество? Как размножаются бактерии? Как дышат бактерии? Как питаются бактерии? Как передвигаются бактерии? Каково значение бактерий в природе? Каково значение бактерий для человека? Почему цианобактерии относятся к прокариотам? Почему цианобактерии раньше относили к растениям? Какие организмы относятся к прокариотам? Чем отличаются прокариоты от эукариот? Как бактерия переживает неблагоприятные для нее условия? Почему бактерий считают биотическим фактором в природе?

Используя текст учебника дайте определение основным понятиям.

Бактерия, капсула, аэроб, анаэроб, гетеротроф, брожение, сапротроф, симбионт, паразит, хозяин, прокариоты, эукариоты.

Проверьте себя. Что вы узнали о бактериях?

• Какие ощущения вы испытываете при изучении этой темы?