Бактерії – добрі чи злі живі організми?

Зміст

  • Трохи історії
  • Трохи науки
  • Мікроорганізми – ким або чим вони є?
  • Такі прості і складні мікроби
  • Що таке бактеріальні спори
  • Що ми знаємо про віруси?
  • Найпростіші і гриби
  • Наші «рідні» мікроби

Так що ж це за загадкові звірі, якими нас посилено лякають? Бактерії – це дійсно живі організми, що існують пліч-о-пліч з нами. Вони є в землі, у воді, в повітрі, в рослинах, всередині і зовні всіх живих організмів. Головні ознаки будь-якого живого організму – мінливість і спадковість. У бактерій за спадковість відповідають ДНК або РНК, які містяться в єдиною молекулі з простим будовою – хромосомі.

Трохи історії
Бактерії з’явилися на нашій планеті кілька мільярдів років тому, і панували на ній безроздільно протягом приблизно одного мільярда лет. Для порівняння, історія людства налічує всього сотні тисяч років (навіть не мільйони). За цей немаленький період мікроби навчилися урізноманітнити свою будову і пристосовуватися до різних, часом досить агресивним, умов навколишнього середовища.

На полюсах нашої планети в глибині льодовиків вчені знаходять мікроорганізми, що застрягли там кілька мільйонів років тому і досі здатні жити. У глибинах океанів, під жахливим тиском води, в гарячих джерелах теж існують живі бактерії. Не так давно ці найпростіші організми були виявлені в підводних гарячих джерелах з температурою води, що перевищує точку кипіння. Це тим більше дивно, що сучасна наука була впевнена, що молекула ДНК (а саме вона є основою будови цих найпростіших мікроорганізмів) руйнується вже при нагріванні до 80 градусів.

Допитливі вчені не зупинилися на досягнутому – живі мікроби знайшли в жерлах підводних вулканів, де крім жахливої ​​температури і тиску, є ще й отруйні гази. Знайдені бактерії, що живуть глибоко в земній корі і віддають перевагу на обід сполуки сірки і нафту.
Місця проживання мікробів

В умовах агресивного середовища мікроорганізми вміють «закукліваться», впадати в сплячку на величезний термін. Зі зміною умов мікроби відкривають очі, знімають піжаму і, засукавши рукави, приступають до роботи. Не виключено, що саме життя з’явилася на нашій планеті завдяки живим бактеріям, укладеними всередині метеоритів, долетіли до нас з глибин космосу.

Трохи науки
До винаходу мікроскопа люди навіть не підозрювали про існування найдрібніших живих організмів. Тому вони не могли зрозуміти ту небезпеку, яку несуть бактерії і віруси. Лекари того часу не утрудняли себе навіть миттям рук перед проведенням хірургічних операцій. Пацієнти частенько вживали не завдяки, а всупереч лікуванню.

Отримавши в своє розпорядження найсучасніше на ті часи обладнання – мікроскоп, голландський учений Антоні ван Левенгук перший розглянув мікроби. Сотню років потому француз Луї Пастер виявив зв’язок мікроорганізмів з розповсюдженням інфекційних захворювань і псуванням харчових продуктів. Він же розробив процес обробки молока без кип’ятіння для знищення живих мікробів. Всі молочні продукти в наших магазинах обов’язково піддаються пастеризації.

Мікроорганізми – ким або чим вони є?
Вивченням бактерій, вірусів і водоростей, їх будови займається мікробіологія, яка сформувалася в другій половині 19 століття як наука про збудників хвороб, тобто як розділ медицини. Основи цієї науки заклали відомі вчені того часу – Паскаль, Мечников, Кох, Ерліх та інші. Наступні півтора століття наука стрімко розвивалася, від основної течії відділилися в самостійні галузі біотехнологія та генна інженерія.

Мікроорганізмами (або мікробами) вважають всі живі організми, які не фіксуються неозброєним оком, тобто просто є невидимими. Сучасна наука поділяє мікроорганізми на три домену (області, рівня):

віруси;
найпростіші і гриби;
істинні бактерії, хламідії, мікоплазми, спірохети, рикетсії, актиноміцети.
Різноманітність одноклітинних організмів

Такі прості і складні мікроби
Бактерії відрізняються від найпростіших, грибів і водоростей тим, що вони не мають ядра. Ці одноклітинні організми можуть утворювати групи подібних за характеристиками клітин. Такі групи відрізняються за походженням і способом впливу на організм. Наприклад:

Культура в мікробіології – сукупність бактерій, вирощена на живильному середовищі і помітна неозброєним оком, тобто група з’явилася в одному місці і в один час.
Штам – група бактерій одного виду, отриманих в різний час з різних джерел або одного джерела, наприклад, штам однієї хвороби, отриманий від різних людей.
Завдяки такій здатності бактерій об’єднуватися в групи, вчені мають можливість вивчати і «приручати» живі мікроорганізми.

За характерній формі бактерії розбиті на групи:

кулясті (коки),
паличкоподібні (бацили),
вигнуті (вібріони),
спіральні (спірили).
різноманітність форм бактеріальних клітин

Загадкові стрептококи – це коки, з’єднані ланцюжком. А якщо вони об’єднаються в гроно – вийде стафілокок.

Кожна клітина бактерій ділиться один раз приблизно в 20 хв. Їх кількість швидко стало б непредставімим, якби мудра природа не подбала про баланс сил – мікроби гинуть від прямих сонячних променів приблизно через 3:00. Ще один спосіб позбутися від мікробів – обробити парою температурою + 120 ° С протягом 20 хвилин.

Далеко не завжди мікроорганізми потрібно знищувати. Вони допомагають удосконалити і урізноманітнити наше життя. Вони є нашими помічниками в різних областях: від харчової промисловості (кисломолочні продукти, консерви) до біотехнології. У медицині живі бактерії є помічниками в отриманні антибіотиків, вітамінів, амінокислот.

Що таке бактеріальні спори
Бактерії неймовірно живучі. Спори – це клітини мікробів в стані анабіозу, вони утворюються в результаті несприятливих умов і дають можливість мікроорганізмам пережити важкі часи. Спороутворюючі палички називаються бацилами, але це не спосіб розмноження, а метод виживання в поганих умовах. Збільшення кількості клітин при виході з анабіозу не відбувається.

Для виходу зі сплячки бактеріям потрібні певні умови. Для одних це – повітря і органіка для їжі, але є й такі, які створюють органічні речовини з неорганічних. Це синьо-зелені водорості і ціанобактерії. Тільки завдяки цим маленьким героям на планеті з’явився кисень, а слідом за ним і життя.

Що ми знаємо про віруси?
Більшість живих організмів, від мікробів до синього кита, складається з клітин. Однак є виняток – віруси і фаги, які є доклеточном. Найголовніша їхня особливість – віруси паразитують на клітинах, тобто самостійно вижити не можуть. Основні характеристики вірусів:

Розміри порівнянні з великою молекулою білка.
Будова теж має відмінності. У них міститься тільки один тип нуклеїнової кислоти – ДНК (дезоксирибонуклеїнова) або РНК (рибонуклеїнова). Серед решти живих істот абсолютно всі клітинні організми містять і ДНК, і РНК.
Відсутня обмін речовин, вони харчуються і розмножуються, використовуючи клітину-господаря.
Без клітини не існують, тому в лабораторії виростити їх неможливо. Вірусам подавай живі клітини, причому тільки певні.
На даний момент розрізняють близько тисячі різних вірусів, що паразитують на всьому, що складається з клітин, в тому числі і на нас з вами.

Вірус пташиного грипу і бактерія сальмонела під мікроскопом

Результатом життєдіяльності та розмноження вірусу нерідко стає загибель клітини, що веде за собою виникнення хвороби. У людини віруси відповідають за наступні захворювання:

свинка,
кір,
поліомієліт,
ВІЛ інфекція,
грип,
сказ,
віспа,
деякі онкологічні хвороби,
енцефаліт.
Віруси можуть передаватися по повітрю, при контакті з хворим, через укус комахи, статевим шляхом або проникати в організм разом з їжею.

Однак не все так погано. Потрапляючи в організм, вірус не обов’язково тут же починає діяти, він може існувати в неактивному стані досить довго, можливо, нескінченно довго. Справа в тому, що віруси дуже вибагливі і будуть терпляче очікувати підходящих для себе умов – шукати потрібну клітину. Тільки попередньо ослаблений організм піддасться негайної атаці – ще один суттєвий аргумент трепетно ​​зберігати своє здоров’я.

Найпростіші і гриби
Гриби відносять до групи еукаріотів (еу – істинний, каріон – ядро), тобто до організмам, у яких клітинне ядро. Гриби за розмірами більше бактерій, іноді значно, і мають більш складну будову. Клітини, з’єднані в лінію або нитка, називають гіфами. Сукупність таких ниток і є міцелій, або грибниця. Розмноження організмів йде або брунькуванням, або спорами. На відміну від бактерій, грибам суперечки потрібні для розмноження, і тому вони не так добре захищені, як бактеріальні.

Мікроскопічні грибки

Гриби не вміють синтезувати органіку – їм потрібна готова їжа. Вони можуть є рослини, комах, тварин, людини і, звичайно ж, будь-які продукти. Той шматочок ковбаски, який завалявся у вашому холодильнику, теж підійде. Пліснява будуть в захваті від такого подарунка. Мукорової гриби утворюють на продуктах білий пухнастий наліт або «м’яку гниль» на овочах і фруктах. Деякі види здатні виробляти навіть токсичні речовини, небезпечні для людини.

Однак, нарівні з «поганими» властивостями, гриби мають і достоїнствами – їх використовують у медицині (добувають пеніцилін), у харчовій промисловості (виробництво сирів) та інших галузях.

Окремо стоять дріжджі – мікроскопічні одноклітинні гриби, структурою нагадують бактерію. Вони часто зустрічаються в природі в «дикому» вигляді, а без «одомашнених» дріжджів неможливо собі уявити жодної цивілізації. На певному періоді розвитку люди обов’язково починали використовувати дріжджі для виробництва хліба, вина і, трохи пізніше, спирту.

Наші «рідні» мікроби
Медична мікробіологія вивчає мікроорганізми – як нормальну мікрофлору організму, так і збудників хвороб.

Аналіз на бактерії

Організм людини і населяють його живі мікроорганізми – це єдина екосистема. Кількість бактерій, що живуть на шкірі і слизових людини, у кілька разів більше числа власних клітин тіла, і це нормальний стан організму. Мікрофлора створює тонку біоплівку, яка покриває всі поверхні тіла, в якій живуть бактерії. У кожної людини свій склад біоплівки. Він залежить від:

віку, харчового раціону;
умов роботи і зовнішнього середовища;
перенесених хвороб;
травм і стресів.
Прийшлі, чужі мікроорганізми можуть виявитися хвороботворними або патогенними. Продукти їх життєдіяльності руйнують клітини і послаблюють організм людини. Найбільш страшні з них – збудники чуми, сибірської виразки, туляремії, а також бактерії-пневмококи. Крім того, патогени, як і віруси, передаються по повітрю (туберкульоз, коклюш), з їжею (тиф, дизентерія, холера), статевим шляхом (гонорея, сифіліс).

Однак у тілі людини є органи, вільні від бактерій:

головний і спинний мозок;
всі внутрішні органи;
альвеоли легенів;
кров, лімфа;
внутрішнє і середнє вухо.
Миття рук – обов’язкова процедура для захисту від шкідливих бактерій

Це пояснює, чому будь-яка подряпина, не кажучи вже про серйозні травми, може викликати сумні наслідки – бактерії і віруси знаходять відчинені двері у внутрішній світ людини і з радістю прямують туди. У здоровому стані шкіра виступає захисним бар’єром і присікає подібні неподобства.

Мікроорганізми першими населили нашу планету і невпинно трудилися мільярди років, готуючи для нас комфортні умови. Саме їм ми зобов’язані самою можливістю свого існування. Але бактерії для нас – не тільки дбайливі няньки, але й суворі вчителі. За будь-якою помилкою тут же піде покарання. Наприклад, не вимив руки – захворів, з’їв несвіже – займаєш туалет довше звичайного. Таким нехитрим методом батога і пряника мікроби вчать нас вести правильний спосіб життя і берегти своє дорогоцінне здоров’я.

Посилання на основну публікацію