7 класс Онлайн

Онлайн 7 класс Биология Пасечник Учебник §20 «Строение и жизнедеятельность бактерий» Глава 4 Бактерии. Цитаты из учебника 2023 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения. Ознакомительный фрагмент.

Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника

§ 20. СТРОЕНИЕ И
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БАКТЕРИЙ

ВСПОМНИТЕ:
1. На какие царства принято разделять живые организмы?
2. Чем строение бактериальной клетки принципиально отличается от строения клеток грибов, растений и животных?

Открытие бактерий.

Бактерии (от греч. бактерион — палочка) — древнейшая группа организмов на пашей планете, появившаяся более 3,5 млрд лет назад. Это относительно просто устроенные микроскопические, чаще всего одноклеточные, организмы. Их относят к отдельному царству.

Человек узнал об этих организмах только в XVII в., когда в 1683 г. известный голландский исследователь Антони ван Левенгук с помощью сконструированного им микроскопа увидел в дождевой воде, в различных настоях множество мелких «живых зверьков». В настоящее время при изучении бактерий учёные используют электронные микроскопы и другие современные приборы.

Бактерии изучает наука бактериология (от греч. бактерия — палочка и логос — учение).

Распространение бактерий.

Бактерии многочисленны и разнообразны. Они встречаются почти повсеместно: в почве, водоёмах, на поверхности скал и глубоко под землёй, на предметах обихода, в кормах и продуктах питания, в организмах растений, животных и человека. Бактерии живут во льдах Антарктиды при температуре –83 °С и в горячих источниках, температура которых достигает +90 °С. Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

Число бактерий различно в воздухе проветренных и непроветренных помещений. Так, в классе после проветривания перед началом урока бактерий в 13 раз меньше, чем в той же комнате после урока. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

Строение бактерий.

Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточная оболочка бактерий существенно отличается от клеточной оболочки растений, животных и грибов. Она содержит сложное вещество муре-ин и покрыта слизистой защитной капсулой. Под оболочкой имеется мембрана. В цитоплазме бактерий отсутствует большинство органоидов (например, митохондрии, хлоропласты), с которыми вы знакомились, изучая растительную клетку. Ядра, отделённого от цитоплазмы мембраной, в бактериальной клетке тоже нет. Наследственное вещество у бактерий расположено в цитоплазме (рис. 96). Бактерии — безъядерные организмы, относящиеся к прокариотам.

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Некоторые бактерии имеют один или несколько жгутиков. Подвижные бактерии передвигаются при помощи жгутиков или за счёт волнообразных сокращений.

Большинство бактерий бесцветны, но некоторые из них окрашены в жёлтый, коричневый, красный, зелёный, синий и другие цвета. Такое разнообразие окраски обусловлено пигментами, находящимися в цитоплазме, и веществами в слизистой капсуле.

Форма бактерий разнообразна: они могут иметь вид прямых или изогнутых палочек, шариков, спиралей. Очень часто бактерии образуют скопления в виде длинных изогнутых цепочек, групп и плёнок (рис. 97).

В зависимости от формы клетки бактерии различают: шарообразные кокки, палочковидные бациллы, изогнутые в виде запятой вибрионы, спиралевидные спириллы и др.

Питание бактерий.

Бактерии весьма разнообразны по своим пищевым потребностям. Большинство из них гетеротрофы (от греч. гетерос — иной, другой и трофе — питание, пища), питающиеся готовыми органическими веществами. Среди них выделяют две группы: сапротрофы (от греч. сапрос — гнилой и трофе — питание, пища) и паразиты (от греч. паразитос — нахлебник). Сапротрофы используют готовые органические вещества, причём пищей им служат мёртвые организмы, продукты питания человека, нефть и даже асфальт.

Бактерии-паразиты питаются органическими веществами живых организмов. Паразитизм у бактерий распространён очень широко. Известны бактерии, паразитирующие в теле бактерий других видов. Среди бактерий-паразитов много болезнетворных бактерий, вызывающих различные заболевания у растений, животных и человека.

Существуют и бактерии-автотрофы. Они способны образовывать органические вещества из неорганических. Например, к ним относятся цианобактерии, которые создают органические вещества, используя энергию солнечного света, а также бактерии, использующие энергию, выделяющуюся при реакциях окисления различных неорганических соединений железа, водорода и др.

Размножение бактерий.

Подавляющее большинство видов бактерий размножаются в основном путём деления материнской клетки на две дочерние. При благоприятных условиях у многих видов бактерий деление может происходить через каждые 20—30 мин. При такой скорости размножения потомство одной бактерии за пять суток способно образовать массу, которой можно было бы заполнить все моря и океаны. К счастью, в природе этого не происходит, так как бактерии служат пищей для других организмов, быстро погибают, в отличие от своих спор, под действием солнечных лучей, при высушивании, недостатке пищи, нагревании свыше 65 С, под действием дезинфицирующих веществ и т. д.

Известны лишь отдельные виды бактерий, которые способны размножаться половым путём. При таком размножении у бактерий, в отличие от растений и животных, половые клетки не образуются. Между участвующими в размножении клетками происходит обмен ядерным наследственным веществом (генетическая рекомбинация), который играет большую роль в передаче наследственных признаков от материнского организма дочернему.

Образование спор.

В неблагоприятных условиях (при недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) цитоплазма бактериальной клетки, сжимаясь, отходит от материнской оболочки. Затем эта цитоплазма округляется и образует на своей поверхности новую, более плотную оболочку. Такую бактериальную клетку называют спорой (от греч. спора — семя) или цистой (рис. 98).

Споры бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях, некоторые из них переносят нагревание до +140 С и охлаждение до -253 С. Они выдерживают высушивание, не погибают при кипячении, замораживании. Споры легко разносятся ветром, водой и т. д. Их много в воздухе и почве. В почве споры бактерий могут сохраняться 20—30 лет и более. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнедеятельной бактерией. Таким образом, споры у бактерий, в отличие от растений, служат не для размножения, а являются приспособлением к выживанию в неблагоприятных условиях.

ЗАПОМНИТЕ:
Бактериология • Бактериальная клетка • Бактерии: гетеротрофы, сапротрофы, автотрофы, паразиты • Цианобактерии • Спора, или циста

ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ (на стр.131)

1. Каковы особенности строения и жизнедеятельности бактерий?
2. Чем отличается бактериальная клетка от растительной?
3. Какие различают бактерии по способу питания?
4. Почему большинство бактерий относят к гетеротрофам?
5. Как бактерии размножаются?
6. Какую функцию выполняют споры у бактерий?
7. Почему бактерии относят к прокариотам?

ПОДУМАЙТЕ!
Чем можно объяснить широкое распространение бактерий на нашей планете?

Моя лаборатория

ВЫПОЛНИТЕ ЗАДАНИЯ

1. Прочитайте дополнительный текст и ответьте на вопрос в конце пего. По данным исследований, количество бактерий на ручках тележек крупных магазинов достигает 1100 колоний на 10 см². Второе место занимают компьютерные мышки в интернет-кафе (690 колоний на ту же площадь). Ручки кабинок общественных туалетов содержат лишь 340 колоний вредных микроорганизмов. Для того чтобы уберечься от всех видов микроорганизмов, которые были обнаружены на предметах общественного пользования в ходе исследования, достаточно регулярно мыть руки с мылом.
   Какие ещё меры предосторожности следует соблюдать, чтобы не допустить попадания вредных микроорганизмов в наш организм?
2. Долгое время цианобактерий считали особой группой водорослей и называли «сине-зелёными водорослями». Какое из двух названий с точки зрения современной науки более правильное: «цианобактерии» или «сине-зелёные водоросли»? Объясните почему.

ЭТО ИНТЕРЕСНО

В настоящее время кроме истинных бактерий (эубактерий) и цианобактерий выделяют группу архебактерии (от греч. archaios — древний и бактерии), или археи. По своему строению и жизнедеятельности они значительно отличаются от других групп бактерий.

Археи играют важнейшую роль в биосферных механизмах, являясь главным источником метана на Земле, большинство запасов природного газа образовано благодаря деятельности этих бактерий.

По одной из гипотез возникновения жизни, считается, что первыми появились именно архебактерии, а уже затем от них произошли бактерии и другие организмы.

• Учёные-систематики ещё не пришли к единому мнению в отношении классификации этих организмов. Одни учёные считают, что все бактерии должны быть объединены в царство Дробянки. Другие выделяют эубактерии, цианобактерии и архебактерии в отдельные самостоятельные царства.
• Большинство бактерий гибнет при температуре +65 … +100 С, но споры некоторых из них переносят нагревание до +140 С и охлаждение до –253 С.
• Встречаются так называемые хищные бактерии. Это колониальные бактерии. Их клетки соединены мостиками и образуют подобие ловчей сети. Передвигаясь, такая колония захватывает и переваривает мелкие живые организмы.
• Бактерии населяют желудочно-кишечный тракт животных и человека и необходимы для нормального пищеварения. Особенно они важны для травоядных животных. В кишечнике человека в норме обитает от 300 до 1000 видов бактерий общей массой до 1 кг. Они синтезируют витамины, играют большую роль в переваривании углеводов, вытесняют патогенные бактерии.
• Микробиологический метод борьбы с насекомыми-вредителями основан на использовании бактерий — возбудителей болезней насекомых. Безвредность этих бактерий для растений и человека позволяет применять данный метод при выращивании сельскохозяйственных растений.
• В сельском хозяйстве в качестве удобрения используется препарат нитрогин. В 1 г такого удобрения содержится более 2 млрд клеток азотфиксирующих бактерий. За один вегетационный период эти бактерии могут накопить около 100 кг азота на 1 га, улучшая плодородие почвы.

ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ

• Голландский исследователь Антони ван Левенгук (1632—1723) на протяжении своей жизни сконструировал около 400 микроскопов. Исследуя с их помощью капли воды и различные пастой, он открыл и описал строение, способы движения и размножения не только бактерий, но и многих других микроскопических организмов.
• Микробиология как паука сформировалась только в XIX в. Луи Пастер (1822—1895) — великий французский учёный, один из основоположников микробиологии и иммунологии, внёс неоценимый вклад в биологию, медицину, химию. Пастер доказал, что различные типы брожения вызываются определёнными микроорганизмами. Он не только выяснил причину различных видов порчи вина и пива (прокисание, прогоркание, помутнение), по и нашёл способы борьбы с этими «болезнями» — фильтрация, пастеризация. Предложенные им технологии пастеризации продуктов широко используются и в паше время. При пастеризации в продукте погибают бактерии, однако их споры остаются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают интенсивно развиваться. Поэтому пастеризованные продукты хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени. Пищевая ценность продуктов при пастеризации практически не изменяется, так как сохраняются их вкусовые качества и цепные компоненты (витамины, ферменты).

Пастеру удалось выделить возбудителя сибирской язвы, холеры, бешенства и некоторых других инфекционных заболеваний. Для лечения он предложил использовать прививки ослабленными культурами микроорганизмов. В 1881 г. им была разработана вакцина против сибирской язвы, а в 1885 г. — от бешенства. Таким образом, им был сделан первый серьёзный шаг в истории вакцинации.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

1. Вымойте клубень картофеля, не очищая его от кожуры, нарежьте ломтиками. Натрите ломтики мелом и поместите в чашку Петри. Чашку поставьте в тёплое место с температурой 25—30 С. Через 2—3 суток на поверхности ломтиков образуется плотная морщинистая плёнка. Маленький кусочек плёнки разотрите в капле воды и рассмотрите под микроскопом бактерии картофельной палочки.
   Они подвижны, обладают жгутиками и могут образовывать споры.
2. Для получения культуры сенной палочки положите в колбу с водой немного сена, горлышко колбы закройте ватой и кипятите содержимое в течение 15 мин, чтобы уничтожить другие бактерии, которые могут оказаться в колбе. Сенная палочка при кипячении не погибает.
3. Полученный настой сена отфильтруйте и на несколько дней поставьте в помещение с температурой 20—25 С. Сенная палочка будет размножаться, и вскоре поверхность настоя покроется плёнкой из бактерий.
4. Стеклянной палочкой перенесите частичку плёнки на предметное стекло, накройте покровным стеклом и рассмотрите под микроскопом. Добавьте под покровное стекло каплю метиленовой синьки или чернил, разбавленных водой. На голубом фоне бактерии видны гораздо лучше. Некоторые из них подвижны, а у неподвижных внутри видны блестящие овальные образования. Это споры.
5. С результатами своего исследования познакомьте учащихся класса.

Вы смотрели: Биология Пасечник Учебник §20 «Строение и жизнедеятельность бактерий» Глава 4. Цитаты из учебника 2023 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения.

Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника