Medžiaga apie bakterijas. Bakterijų rūšys: kenksmingos ir naudingos. Įvairių formų bakterijos

Neįtikėtini faktai

Vien mintis, kad trilijonai bakterijų gyvena ant mūsų odos ir mūsų kūno, kai kuriems kelia siaubą.

„Bet kaip žmogus negali gyventi be anglies, azoto, apsaugos nuo ligų, jis taip pat negali gyventi be bakterijų“ – sako mikrobiologė ir knygos „Sąjungininkai ir priešai: kaip pasaulis priklauso nuo bakterijų“ autorė Anne Maczulak.

Dauguma žmonių apie bakterijas sužino tik tam tikrų ligų kontekste, o tai natūraliai paveikia neigiamą žmonių požiūrį į jas. „Dabar laikas pagalvoti, kaip jie mums padės, nes tai labai sudėtingas, kelių etapų procesas“, – pridūrė Makzulak.

Mažieji viršininkai

Dirvožemyje ir vandenynuose bakterijos yra pagrindinės organinių medžiagų skaidymo ir cheminių elementų, tokių kaip anglis ir azotas, kurie yra būtini žmogaus gyvybei, cikle. Dėl to, kad augalai ir gyvūnai negali sukurti kai kurių azoto molekulių, turime gyventi Tačiau dirvožemio bakterijos ir melsvadumbliai (melsvadumbliai) atlieka absoliučiai nepakeičiamą vaidmenį paverčiant atmosferos azotą azoto formomis, kurias augalai gali absorbuoti, taip sukurdamos aminorūgštis ir nukleorūgštis, kurios savo ruožtu yra DNR statybinė medžiaga. Mes valgome augalinį maistą ir taip gauname viso šio proceso privalumus.

Bakterijos taip pat vaidina svarbų vaidmenį kito žmogaus gyvybei vienodai svarbaus komponento cirkuliacijoje. Tai vanduo. Pastaraisiais metais Luizianos valstijos universiteto mokslininkai atskleidė įrodymų, kad bakterijos yra pagrindinė daugelio, jei ne daugumos, mažų dalelių, sukeliančių sniegą ir lietų debesyse, sudedamoji dalis.

Bakterijos ir žmogaus kūnas

Bakterijos atlieka vienodai svarbų vaidmenį žmogaus kūne ir jo viduje. Veikiant virškinimo sistemai, jie padeda virškinti maistą, nes patys to nepajėgiame. „Dėka bakterijų gauname daug daugiau maistinių medžiagų iš maisto, kurį valgome“, – pažymi Makzulak.

Virškinimo sistemoje esančios bakterijos suteikia mums būtinų vitaminų, tokių kaip biotinas ir vitaminas K, taip pat yra pagrindiniai mūsų maistinių medžiagų šaltiniai. Eksperimentai, atlikti su jūrų kiaulytėmis, parodė, kad gyvūnai, auginami steriliomis sąlygomis be bakterijų, buvo chroniškai prastai maitinami ir mirė jauni.

Makzulak teigimu, odos paviršiuje esančios bakterijos (Niujorko universiteto mokslininkų teigimu, vidutiniškai sveikam žmogui yra apie 200 rūšių) aktyviai kontaktuoja viena su kita, taip užtikrindamos normalų organizmo funkcionavimą. Taip pat svarbu pažymėti, kad tiek išorinės, tiek vidinės bakterijos, turi didžiulę įtaką imuninės sistemos formavimuisi ir vystymuisi.

Pasak Kolorado valstijos universiteto mikrobiologo Geraldo Callahano, tiek naudingų, tiek kenksmingų bakterijų veikla vėliau lemia, kaip imuninė sistema reaguos į patogeninius organizmo pokyčius. „New England Journal of Medicine“ paskelbtas tyrimas taip pat patvirtino, kad vaikai, kurie auga aplinkoje, apsaugotoje nuo bakterijų, turi didesnę riziką susirgti astma ir alergija.

Tačiau tai dar nereiškia, kad naudingos bakterijos negali būti pavojingos. Kaip sako Makzulak, paprastai naudingos ir kenksmingos bakterijos yra viena kitą paneigiančios. Tačiau kartais situacija susiklosto visiškai kitaip. „Staph bakterija yra puikus to pavyzdys, nes jos namai yra visoje mūsų odoje“, – aiškina Makzulak. Ištisos Staphylococcus aureus kolonijos, gyvenančios, pavyzdžiui, ant mūsų rankos, gali ramiai sugyventi su žmogumi, nepakenkdamos sveikatai, tačiau kai tik įsipjaunate ar kaip nors kitaip pažeidžiate imuninę sistemą, bakterijos gali iš karto pradėti eiti. laukiniai, todėl gali išsivystyti infekcija.

Bakterijų skaičius žmogaus organizme 10 kartų viršija žmogaus ląstelių skaičių. "Tai šiek tiek baisu, bet tai padės mums įsivaizduoti šių organizmų vaidmenį."

Namų darbų tikrinimas 33 p. 148 Kiekviena bakterija per 1 minutę pasiskirsto į dvi dalis. Iš pradžių yra viena bakterija. Padarykite schemą, skirtą bakterijų skaičiui apskaičiuoti po 10 minučių. Vykdykite algoritmą, kiekvieną žingsnį įrašydami į kintamųjų reikšmių lentelę. alg bakterijų dalijimosi pradžia f:= 1 nts i nuo 1 iki 10 f:= f * 2 cts išėjimas f pabaiga pradžia pabaiga f:= 1 f:= f * 2 i = 1, 10 f duomenų sąrašas i, f - int

Namų darbų tikrinimas 33 p. 148 pradžia pabaiga f:= 1 f:= f * 2 i = 1, 10 f duomenų sąrašas i, f - sveikasis skaičius If algoritmo žingsniai išvestis

ALGORITMŲ KONSTRUKCIJA ALGORITMIZAVIMO PAGRINDAI 31 pamoka Šia tema 10 Pamoka Užduotis į klasę

Nuosekli algoritmo konstravimas Užduočių teiginių komandų supaprastinimas Užduotis skirstoma į paprastesnes dalis Kiekvienos uždavinio dalies sprendimas suformuluotas atskira komanda (instrukcija) Instrukcijos, kurios peržengia vykdytojo galimybes, pateikiamos paprastesne forma. komandos negaliu išspręsti problemos!?

Algoritmo kūrimas nuoseklaus tobulinimo metodu atlikėjui Robotas Robotas yra tam tikroje horizontalaus koridoriaus ląstelėje. Nė viena iš koridoriaus kamerų nėra nudažyta. Robotas turi nudažyti visas šio koridoriaus ląsteles ir grįžti į pradinę padėtį.

Algoritmas, skirtas apskaičiuoti laipsnį y = a x, kur x yra sveikas skaičius, a 0. 1, kai x = 0 a x, kai x >0, y = x 0, y = x 0, y = x 0, y = x 0, y = ties x
Uždavinio sprendimo schema: Pradėti y taip ne st (a, x, y) a, x x = 0 y:= 1 pabaiga x > 0 st (1/a, x, y) taip ne 0 st (1/a, x, y) taip ne"> 0 st (1/a, x, y) taip ne"> 0 st (1/a, x, y) taip ne" title="(!LANG :Uždavinio sprendimo schema: Pradėti y taip ne st (a, x, y) a, x x = 0 y:= 1 pabaiga x > 0 st (1/a, x, y) taip ne"> title="Uždavinio sprendimo schema: Pradėti y taip ne st (a, x, y) a, x x = 0 y:= 1 pabaiga x > 0 st (1/a, x, y) taip ne"> !}

Algoritmui apibūdinti naudojami formalūs parametrai. Faktiniai parametrai yra tos reikšmės, kurioms bus vykdomas pagalbinis algoritmas. Formalių ir faktinių parametrų tipai, skaičius ir tvarka turi sutapti. Formalūs ir faktiniai parametrai

Pavyzdys. Algoritmas, skirtas apskaičiuoti laipsnį su natūraliuoju rodikliu n bet kuriam realiajam skaičiui a, pateikiamas kaip rekursinis algoritmas Rekursinis algoritmas Pradėti a, n st (a, n-1,y) y:=a*y y Pabaiga Algoritmas, kuris tiesiogiai arba netiesiogiai yra nuoroda, naudojant ją kaip pagalbinį algoritmą, vadinama rekursiniu.

Kocho snaigės pavyzdys. Panagrinėkime geometrinės figūros, vadinamos Kocho snaigė, konstravimo algoritmą. Statybos procedūros etapą sudaro kiekvieno esamo segmento vidurinio trečdalio pakeitimas dviem naujomis tokio paties ilgio segmentais. Su kiekvienu žingsniu figūra darosi vis keistesnė. Kocho snaigės riba yra kreivės padėtis atlikus begalinį žingsnių skaičių. Pradinė padėtis Pirmas žingsnis Antras žingsnis Trečias žingsnis
Svarbiausias yra nuoseklaus algoritmo konstravimo būdas: pradinė problema suskirstyta į kelias dalis, kurių kiekviena yra paprastesnė už visą problemą, o kiekvienos dalies sprendimas formuluojamas atskiroje komandoje; jei gaunamos komandos, kurios viršija atlikėjo galimybes, tada jos pateikiamos dar paprastesnių instrukcijų rinkinio pavidalu; procesas tęsiamas tol, kol atlikėjui bus aiškūs visi nurodymai. Pagalbinis algoritmas yra algoritmas, kuris visiškai naudojamas kaip kito algoritmo dalis. Algoritmas, kuriame tiesiogiai arba netiesiogiai yra nuoroda į save kaip pagalbinį algoritmą, vadinamas rekursiniu.

Klausimai ir užduotys Kodėl sprendžiant sudėtingą problemą sunku iš karto nurodyti visus būtinus veiksmus? Koks yra nuoseklaus tobulinimo metodas kuriant algoritmą? Koks ryšys tarp nuoseklaus algoritmo konstravimo metodo ir procesų, tokių kaip esė rašymas ar pasiruošimas kelių dienų kelionei stovykloje? Yra žinomas kiekvieno N mokinio ūgis 9A klasėje ir M mokinio 9B klasėje. Dideliais blokais aprašykite šių klasių mokinių vidutinio ūgio palyginimo algoritmą. Dešimties langelių eilutėje, esančioje dešinėje nuo roboto, kai kurios ląstelės yra užtamsintos. Paskutinė nudažyta ląstelė gali būti greta sienos. Parašykite algoritmą, kuris nuspalvina ląsteles virš ir po kiekvienu užtamsintu langeliu. Patikrinkite algoritmo veikimą šiais atvejais: * * Kam reikalingi pagalbiniai algoritmai? Apibūdinkite pagrindinio algoritmo pagalbinio algoritmo iškvietimo komandos vykdymo procesą. Ar studijuodamas matematiką ir fiziką susidūrėte su formalių ir faktinių parametrų idėja? Pateikite pavyzdį. Kokie algoritmai vadinami rekursiniais? Pateikite pasikartojimo iš gyvenimo pavyzdį. Sukurkite algoritmus, kuriuos valdydamas robotas dažys nurodytas langelius. *** a B C

Pagrindinė santrauka Nuosekliojo algoritmo konstravimo metodas yra vienas iš pagrindinių algoritmų konstravimo metodų. Užduočių formulavimo komandų supaprastinimas Užduotis skirstoma į paprastesnes. Kiekvienos uždavinio dalies sprendimas yra suformuluotas paprastesnių komandų pavidalu algoritmas, kuris visiškai naudojamas kaip kito algoritmo dalis.

Žmogaus organizme gyvenančių bakterijų visuma turi bendrą pavadinimą – mikrobiota. Normalioje, sveiko žmogaus mikrofloroje yra keli milijonai bakterijų. Kiekvienas iš jų atlieka svarbų vaidmenį normaliai žmogaus organizmo veiklai.

Nesant jokios rūšies naudingų bakterijų, žmogus pradeda sirgti, sutrinka virškinamojo trakto ir kvėpavimo takų veikla. Žmogui naudingos bakterijos telkiasi odoje, žarnyne, organizmo gleivinėse. Mikroorganizmų skaičių reguliuoja imuninė sistema.

Paprastai žmogaus organizme yra ir naudingos, ir patogeninės mikrofloros. Bakterijos gali būti naudingos arba patogeniškos.

Yra daug daugiau naudingų bakterijų. Jie sudaro 99% viso mikroorganizmų skaičiaus.

Esant tokiai situacijai, išlaikoma reikiama pusiausvyra.

Tarp įvairių tipų bakterijų, gyvenančių žmogaus kūne, yra:

• bifidobakterijos;
• laktobacilos;
• enterokokai;
• coli.

Bifidobakterijos

Šio tipo mikroorganizmai yra labiausiai paplitę ir dalyvauja pieno rūgšties ir acetato gamyboje. Jis sukuria rūgštinę aplinką, taip neutralizuodamas daugumą patogeninių mikrobų. Patogeninė flora nustoja vystytis ir sukelia puvimo bei fermentacijos procesus.

Bifidobakterijos vaidina svarbų vaidmenį vaiko gyvenime, nes jos yra atsakingos už alerginę reakciją į bet kokį maisto produktą. Be to, jie turi antioksidacinį poveikį ir neleidžia vystytis navikams.

Vitamino C sintezė nėra baigta be bifidobakterijų dalyvavimo. Be to, yra informacijos, kad bifidobakterijos padeda pasisavinti vitaminus D ir B, kurie būtini normaliam žmogaus funkcionavimui. Jei yra bifidobakterijų trūkumas, net ir sintetinių šios grupės vitaminų vartojimas neduos jokių rezultatų.

Laktobacilos

Ši mikroorganizmų grupė svarbi ir žmonių sveikatai. Dėl jų sąveikos su kitais žarnyno gyventojais blokuojamas patogeninių mikroorganizmų augimas ir vystymasis bei slopinami žarnyno infekcijų sukėlėjai.

Laktobacilai dalyvauja pieno rūgšties, lizocino ir bakteriocinų susidaryme. Tai puiki pagalba imuninei sistemai. Jei žarnyne šių bakterijų trūksta, labai greitai išsivysto disbiozė.

Laktobacilos apgyvendina ne tik žarnyną, bet ir gleivines. Taigi šie mikroorganizmai svarbūs moterų sveikatai. Jie palaiko makšties aplinkos rūgštingumą ir neleidžia vystytis bakterinei vaginozei.

Escherichia coli

Ne visi E. coli tipai yra patogeniški. Dauguma jų, atvirkščiai, atlieka apsauginę funkciją. E. coli genties naudingumas slypi kocilino, kuris aktyviai priešinasi didžiajai daliai patogeninės mikrofloros, sintezėje.

Šios bakterijos naudingos įvairių grupių vitaminų, folio ir nikotino rūgšties sintezei. Negalima nuvertinti jų vaidmens sveikatai. Pavyzdžiui, folio rūgštis yra būtina raudonųjų kraujo kūnelių gamybai ir normaliam hemoglobino kiekiui palaikyti.

Enterokokai

Šio tipo mikroorganizmai kolonizuoja žmogaus žarnyną iš karto po gimimo.

Jie padeda įsisavinti sacharozę. Gyvendamos daugiausia plonojoje žarnoje, jos, kaip ir kitos naudingos nepatogeninės bakterijos, apsaugo nuo per didelio kenksmingų elementų dauginimosi. Tuo pačiu metu enterokokai yra sąlyginai saugios bakterijos.

Jei jie pradeda viršyti leistinas ribas, išsivysto įvairios bakterinės ligos. Ligų sąrašas labai ilgas. Pradedant žarnyno infekcijomis, baigiant meningokokinėmis.

Teigiamas bakterijų poveikis organizmui

Naudingos nepatogeninių bakterijų savybės yra labai įvairios. Kol yra pusiausvyra tarp žarnyno ir gleivinių gyventojų, žmogaus organizmas funkcionuoja normaliai.

Dauguma bakterijų dalyvauja vitaminų sintezėje ir skaidyme. Be jų B grupės vitaminai žarnyne nepasisavinami, todėl sutrinka nervų sistema, atsiranda odos ligos, sumažėja hemoglobino kiekis.

Didžiąją dalį nesuvirškintų maisto komponentų, kurie pasiekia storąją žarną, suardo būtent bakterijos. Be to, mikroorganizmai užtikrina vandens ir druskos apykaitos pastovumą. Daugiau nei pusė visos mikrofloros dalyvauja reguliuojant riebalų rūgščių ir hormonų įsisavinimą.

Žarnyno mikroflora formuoja vietinį imunitetą. Būtent čia sunaikinama didžioji dalis patogeninių organizmų ir užblokuojamas kenksmingas mikrobas.

Atitinkamai, žmonės nejaučia pilvo pūtimo ir vidurių pūtimo. Limfocitų padidėjimas provokuoja aktyvius fagocitus kovoti su priešu, stimuliuodamas imunoglobulino A gamybą.

Naudingi nepatogeniški mikroorganizmai teigiamai veikia plonųjų ir storųjų žarnų sieneles. Jie ten palaiko pastovų rūgštingumo lygį, stimuliuoja limfoidinį aparatą, epitelis tampa atsparus įvairiems kancerogenams.

Žarnyno peristaltika taip pat labai priklauso nuo to, kokie mikroorganizmai jame yra. Puvimo ir fermentacijos procesų slopinimas yra viena iš pagrindinių bifidobakterijų užduočių. Daugelis mikroorganizmų daugelį metų vystosi simbiozėje su patogeninėmis bakterijomis ir taip jas kontroliuoja.

Nuolat su bakterijomis vykstančios biocheminės reakcijos išskiria daug šiluminės energijos, palaiko bendrą organizmo šiluminę pusiausvyrą. Mikroorganizmai minta nesuvirškintomis liekanomis.

Disbakteriozė

Disbakteriozė yra kiekybinės ir kokybinės bakterijų sudėties žmogaus organizme pasikeitimas . Tokiu atveju naudingi organizmai miršta, o kenksmingi aktyviai dauginasi.

Disbakteriozė pažeidžia ne tik žarnyną, bet ir gleivinę (gali būti burnos ertmės, makšties disbiozė). Analizėse vyraus pavadinimai: streptokokas, stafilokokas, mikrokokos.

Normaliomis sąlygomis naudingos bakterijos reguliuoja patogeninės mikrofloros vystymąsi. Oda ir kvėpavimo organai paprastai yra patikimai apsaugoti. Sutrikus pusiausvyrai, žmogui pasireiškia šie simptomai: vidurių pūtimas žarnyne, pilvo pūtimas, pilvo skausmai, nusivylimas.

Vėliau gali prasidėti svorio mažėjimas, mažakraujystė, vitaminų trūkumas. Iš reprodukcinės sistemos išsiskiria gausios išskyros, kurias dažnai lydi nemalonus kvapas. Ant odos atsiranda dirginimas, šiurkštumas ir įtrūkimai. Disbakteriozė yra šalutinis poveikis po antibiotikų vartojimo.

Pastebėjus tokius simptomus būtinai reikėtų kreiptis į gydytoją, kuris paskirs priemonių kompleksą normaliai mikroflorai atkurti. Tam dažnai reikia vartoti probiotikus.

VKontakte Facebook Odnoklassniki

Mikrobiologė Lyn Margulis (1938-2011) visą savo gyvenimą bandė įrodyti, kad mikroorganizmų pasaulis įtakoja vidinę biosferą – gyvų būtybių pasaulį – daug daugiau, nei teigia mokslininkai.

Neseniai mokslininkų komanda iš viso pasaulio atliko ir išanalizavo šimtus tyrimų (dauguma iš pastarojo dešimtmečio), susijusių su gyvūnų ir bakterijų sąveika, ir įrodė, kad Margulio išvados buvo teisingos. Gauti rezultatai pažymėjo lūžio tašką, po kurio mokslininkai bus priversti persvarstyti kai kurias esmines sąvokas bakterijų ir kitų gyvybės formų santykių srityje.

Pati projekto idėja kilo, kai keli mokslininkai savarankiškai suvokė bakterijų svarbą daugelyje veiklos sričių. Pavyzdžiui, Michaelas Hadfieldas, Havajų universiteto Manoa biologijos profesorius, daug metų tyrinėja jūrų gyvūnų metamorfozę. Jis išsiaiškino, kad tam tikros rūšies bakterijos priverčia kirminų lervas apsigyventi tam tikrose jūros dugno vietose, o būtent šiose vietose jos išsivysto į suaugusius ir gyvena visą savo gyvenimą.

Bakterijos aplink mus

Apskritai nesunku suprasti, kodėl bakterijos vaidina labai svarbų vaidmenį gyvajame pasaulyje. Bakterijos buvo viena iš pirmųjų rūšių, atsiradusių Žemėje (jos atsirado maždaug prieš 3,8 trilijono metų), ir yra daugiau nei tikėtina, kad jos išgyvens mus, žmones. Gyvybės medyje bakterijos užima vieną iš trijų pagrindinių šakų, kitos dvi yra archėjos ir eukariotai, o gyvūnai yra pastarieji. Nepaisant didžiulės jų įvairovės ir fakto, kad jų randama beveik visur Žemėje – vandenyno dugne ir net mūsų žarnyne – bakterijos vis tiek turi kažką bendro. Visos bakterijos yra maždaug vienodo dydžio (keli mikrometrai) ir susideda iš vienos ar dviejų branduolių ląstelių.

Žinoma, mokslininkai daugelį metų atsižvelgė į tai, kad gyvūnai yra savotiški „namai“, bakterijų buveinė: ypač jie gyvena skrandyje, burnoje ar ant odos. Naujausi tyrimai dar aiškiau parodė, kiek daug yra bakterijų. Nustatyta, kad mūsų organizme bakterijų ląstelių yra 10 kartų daugiau nei žmogaus ląstelėse (tačiau bendras bakterijų svoris nesiekia pusės svaro, nes jų ląstelės yra daug mažesnės nei žmogaus). Kai kurios bakterijos tiesiog gyvena greta gyvūnų, nesistengdamos su jais bendrauti, kitos bakterijos sąveikauja gana aktyviai. Dažnai sakome, kad bakterijos yra ligų, tokių kaip tuberkuliozė, buboninis maras ir stafilokokas, mikrobai arba patogenai. Tačiau bakterijos taip pat atlieka daugybę mums reikalingų funkcijų, o naujausi tyrimai parodė, kad iš tikrųjų gyvenimas be bakterijų būtų labai skirtingas.

„Tikrasis bakterijų rūšių skaičius yra stulbinančiai didelis. Apsvarstykite naujausius atradimus aukštai atmosferoje ir uolienose giliai po jūros dugnu, sako Hadvildas. – Prie jų skaičiaus pridėkite bakterijų rūšis, gebančias gyventi visose įmanomose aplinkose – nuo ​​vandens telkinių iki karštųjų versmių, taip pat tas, kurios gali gyventi beveik bet kuriame gyvame organizme. Taigi, rūšių, kurios sukelia ligas, skaičius yra nedidelis, palyginti su jų skaičiumi. Įtariu, kad gyviems organizmams naudingų ir reikalingų bakterijų taip pat nedaug, o didžioji jų dalis yra tiesiog neutralios gyvų būtybių atžvilgiu. Tačiau taip pat esu įsitikinęs, kad naudingų rūšių skaičius viršija patogeninių.

Žmogaus genomo, kuris išsivystė per keletą evoliucijos etapų, procentas. 37% žmogaus genų yra iš bakterijų, 28% eukariotų, 16% gyvūnų, 13% stuburinių, 6% primatų. Nuotrauka iš pnas.org

Gyvūnų kilmė ir koevoliucija

Remiantis naujausiais tyrimais, netgi galima daryti prielaidą, kad būtent bakterijos lėmė daugialąsčių organizmų (maždaug prieš 1-2 trilijonus metų) ir gyvūnų (maždaug prieš 700 mln. metų) atsiradimą Žemėje. Tačiau šis požiūris vis dar sukelia intensyvias diskusijas ir jam pritaria ne visi mokslininkai.

Atlikusios savo vaidmenį gyvūnų atsiradime, bakterijos ir toliau dalyvavo jų evoliucijos procese, tiksliau, koevoliucijoje – bendroje gyvų organizmų ir bakterijų evoliucijoje. Tai aiškiai iliustruoja žinduolių endotermijos vystymasis – gebėjimas palaikyti pastovią maždaug 40ºC (100 laipsnių Farenheito) temperatūrą metabolizmo būdu. Ir būtent tokioje temperatūroje žinduolių bakterijos efektyviausiai gamina energiją ir mažina organizmo maisto poreikį. Šis atradimas nustatė, kad endotermiją gyvūnams sukėlė bakterijos.

Gyvūno mikrobiome, pavyzdžiui, virškinamajame trakte, burnoje ir odoje esančios bakterijos bendrauja tarpusavyje ir keičiasi signalais su gyvūno organų sistemomis. Nuotrauka iš pnas.org

Bakteriniai signalai

Abiejų rūšių genomuose yra įrodymų apie stiprų gyvūnų ir bakterijų aljansą. Mokslininkai apskaičiavo, kad apie 37 % žmogaus genų turi homologų su bakterijomis ir archėjomis; tai reiškia, kad bakterijų ir archėjų genai kilę iš bendro protėvio. Daugelis šių genų gali keistis informacija tarpusavyje, o tai reiškia, kad jie gali daryti įtaką vienas kito vystymuisi. Hadfieldo tyrimų grupė išsiaiškino, kad abipusis bakterijų signalizavimas vaidina svarbų vaidmenį skatinant kai kurių jūrų bestuburių – lervų – metamorfozę; tokiais atvejais bakterijos gamina signalus, kurie „pasakoja“ apie konkrečius aplinkos veiksnius.

Kiti tyrimai parodė, kad bakterijų signalizacija daro įtaką normaliam žinduolių smegenų vystymuisi ir stuburinių bei bestuburių reprodukciniam elgesiui.

Bakterijų signalizacijos takų sutrikimas gali sukelti tokias ligas kaip diabetas, uždegiminė žarnyno liga ir infekcinės ligos.

Žarnyne

Nuo neatmenamų laikų bakterijos vaidino svarbų vaidmenį gyvūnų mityboje, padėdamos jiems virškinti maistą. Galbūt jie taip pat turėjo įtakos kitų netoliese esančių organų ir sistemų, tokių kaip kvėpavimo ir urogenitalinės sistemos, vystymuisi. Be to, gyvūnų ir bakterijų evoliucija tikriausiai vyko lygiagrečiai ir paskatino pastarųjų specializaciją. Pavyzdžiui, 90% bakterijų rūšių, aptinkamų termitų žarnyne, niekur kitur nerandama. Tai reiškia, kad išnykus vienai gyvūnų rūšiai, išnyksta ir tam tikras skaičius bakterijų rūšių.

Mokslininkai išsiaiškino, kad žmogaus žarnyne esančios bakterijos prisitaiko prie mitybos pokyčių. Pavyzdžiui, dauguma amerikiečių turi žarnyno bakterijų, pritaikytų virškinti riebų maistą, o kaimo venesueliečių bakterijos yra labiau linkusios skaidyti sudėtingus angliavandenius, o kai kurie japonai netgi turi bakterijų, galinčių virškinti dumblius.

Vabzdys (1 mm), gyvenantis po miško baldakimu (10 m), pasižymi daugybe bakterijų ir gyvūnų sąveikos. Gyvūno virškinamajame trakte (0,1 mm) gyvenanti bakterija (1 mikrometras) yra svarbi maisto medžiagų įsisavinimui vabzdžių maitinimosi metu, kurios dažnai sudaro didžiąją gyvūnų biomasės dalį po miško laja. Nuotrauka iš pnas.org

Didelė nuotrauka

Apskritai naujausi tyrimai parodė, kad bakterijos ir laukinė gamta yra glaudžiai susijusios ir gali turėti įtakos viena kitos sveikatai ir gerovei. Remdamiesi išvadomis, mokslininkai daro išvadą, kad panaši sąveika turi egzistuoti tarp kitų rūšių, tokių kaip archėjos, grybai, augalai ir gyvūnai. Margulio prielaidos dabar pasitvirtino, mokslininkai siūlo kardinaliai keisti požiūrį į biologijos mokslus, o gal net ir jų pateikimą mokykliniuose vadovėliuose.

Atsižvelgiant į naujausius atradimus, planuojama atlikti daugybę bakterijų tyrimų jų sąveikos su žmonėmis srityje. Mokslininkai tikisi, kad tyrimų rezultatai galiausiai leis plėtoti tarpdisciplininį įvairių sričių mokslininkų ir inžinierių bendradarbiavimą, kuris leis mikroorganizmus tirti vis naujų kampų.

>>Bakterijos, jų struktūra ir veikla

1 - pelėsinis grybelis; 1 - eilutė; 3, 4 - plutos kerpės; $ - parmelija ant beržo kamieno; 6 - sieros-gelsvos spalvos grybas

§ 92. Bakterijos, jų sandara ir veikla

Žemėje praktiškai nėra vietos, kur nebūtų rasta bakterijų. Jame ypač daug bakterijų dirvožemio. 1 g dirvožemio gali būti šimtai milijonų bakterijų. Vėdinamų ir nevėdinamų patalpų ore bakterijų skaičius skiriasi. Taigi, klasėse po vėdinimo prieš pamokos pradžią bakterijų yra 13 kartų mažiau nei tose pačiose patalpose po pamokų. Aukštai kalnų ore bakterijų yra nedaug, tačiau didžiųjų miestų gatvių ore yra daug bakterijų.

Norėdami susipažinti su bakterijų struktūrinėmis ypatybėmis, apsvarstykite mikroskopinį Bacillus subtilis pavyzdį. Kiekviena tokia bakterija yra tik viena lazdelės formos ląstelė su plona membrana ir citoplazma. Citoplazmoje nėra tipiško branduolio. Daugumos bakterijų branduolinė medžiaga yra išsklaidyta citoplazmoje. Kitų bakterijų struktūra panaši į Bacillus subtilis.

Didžioji dauguma bakterijų yra bespalvės. Tik kelios yra violetinės arba žalios spalvos. Bakterijų forma skiriasi. Yra rutuliukų pavidalo bakterijos; yra lazdelės formos bakterijų – tai Bacillus subtilis; yra bakterijų, kurios yra išlenktos ir atrodo kaip spiralės 185.

Kai kurios bakterijos turi žvynelius, kurie padeda joms judėti. Daugelis bakterijų yra sujungtos grandinėmis arba grupėmis, sudarydamos didžiules sankaupas plėvelių pavidalu. Kai kurios bakterijos gali sudaryti sporas. Tačiau turinys ląstelės, susitraukiantis, tolsta nuo apvalkalo, suapvalėja ir formuojasi jo paviršiuje, būdamas motininio apvalkalo viduje, naujas, tankesnis apvalkalas. Tokia bakterinė ląstelė vadinama spora. Pačiomis nepalankiausiomis sąlygomis sporos išsilaiko labai ilgai. Jie gali atlaikyti džiūvimą, šilumą ir šalną ir ne iš karto miršta net verdančiame vandenyje. Sporas lengvai plinta vėjas, vanduo ir prilimpa prie daiktų. Ore ir dirvožemyje jų yra daug. Esant palankioms sąlygoms, sporos išdygsta ir tampa gyva bakterija. Bakterijų sporos yra prisitaikymas prie bakterijų išgyvenimo nepalankiomis sąlygomis.

Bakterijų gyvenimo sąlygos yra įvairios. Kai kurie iš jų gyvena ir dauginasi tik turėdami prieigą prie oro, kitiems jo nereikia. Dauguma bakterijų rūšių minta paruoštomis organinėmis medžiagomis, nes jose nėra chlorofilo. Tik labai mažai žmonių sugeba sukurti organines medžiagas iš neorganinių. Tai mėlynai žalios arba melsvai mėlynos bakterijos. Jie vaidino svarbų vaidmenį deguonies kaupimuisi Žemės atmosferoje (žr. p. 225).

Radus palankias sąlygas vystytis, bakterija dalijasi, susidaro dvi dukterinės ląstelės; Kai kuriose bakterijose dalijimasis kartojamas kas 20 minučių ir atsiranda naujos bakterijų kartos. Norint sunaikinti bakterijas ir jų sporas, jos 20 minučių veikiamos 120 °C temperatūros garuose.

Norėdami gauti Bacillus subtilis kultūrą, į kolbą su vandeniu įdėkite šiek tiek šieno, uždenkite kolbos kaklelį vata ir virkite turinį 30 minučių, kad sunaikintumėte kitas kolboje galinčias būti bakterijas. Bacillus šienas nežus verdamas.

Gautą šieno antpilą nufiltruokite ir kelioms dienoms padėkite į patalpą, kurios temperatūra 20-25 laipsnių Celsijaus. Bacillus šienas dauginsis, o netrukus vandens paviršių pasidengs bakterijų plėvelė.

Korchagina V. A., Biologija: augalai, bakterijos, grybai, kerpės: vadovėlis. 6 klasei. vid. mokykla – 24 leidimas - M.: Išsilavinimas, 2003. - 256 p.: iliustr.