Споры это в биологии

Содержание

Строение бактерий

  • Внешнее строение бактерий
  • Внутреннее строение бактерий
  • Формы бактерий

Организм бактерии представлен одной единственной клеткой. Формы бактерий разнообразны. Строение бактерий отличается от строения клеток животных и растений.

Многие годы пытаетесь избавиться от ПАРАЗИТОВ?
Глава Института: «Вы будете поражены, насколько просто можно избавиться от паразитов принимая каждый день...

Читать далее »

В клетке отсутствует ядро, митохондрии и пластиды. Носитель наследственной информации ДНК, расположена в центре клетки в свернутом виде. Микроорганизмы, которые не имеют настоящего ядра, относятся к прокариотам. Все бактерии — прокариоты.

Предполагается, что на земле существует свыше миллиона видов этих удивительных организмов. К настоящему времени описано около 10 тыс. видов.

загрузка...

Бактериальная клетка имеет стенку, цитоплазматическую мембрану, цитоплазму с включениями и нуклеотид. Из дополнительных структур некоторые клетки имеют жгутики, пили (механизм для слипания и удержания на поверхности) и капсулу. При неблагоприятных условиях некоторые бактериальные клетки способны образовывать споры. Средний размер бактерий 0,5-5 мкм.

НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!

Для избавления от паразитов наши читатели успешно используют Intoxic. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Внешнее строение бактерий

Клеточная стенка

  • Клеточная стенка бактериальной клетки является для нее защитой и опорой. Она придает микроорганизму свою, специфическую форму.
  • Клеточная стенка проницаема. Через нее проходят питательные вещества внутрь и продукты обмена (метаболизма) наружу.
  • Некоторые виды бактерий вырабатывают специальную слизь, которая напоминает капсулу, предохраняющую их от высыхания.
  • У некоторых клеток имеются жгутики (один или несколько) или ворсинки, которые помогают им передвигаться.
  • У бактериальных клеток, которые при окрашивании по Граму приобретают розовую окраску (грамотрицательные), клеточная стенка более тонкая, многослойная. Ферменты, благодаря которым происходит расщепление питательных веществ, выделяются наружу.
  • У бактерий, которые при окрашивании по Граму приобретают фиолетовую окраску (грамположительные), клеточная стенка толстая. Питательные вещества, которые поступают в клетку, расщепляются в периплазматическом пространстве (пространство между клеточной стенкой и мембраной цитоплазмы) гидролитическими ферментами.
  • На поверхности клеточной стенки имеются многочисленные рецепторы. К ним прикрепляются убийцы клеток — фаги, колицины и химические соединения.
  • Липопротеиды стенки у некоторых видов бактерий являются антигенами, которые называются токсинами.
  • При длительном лечении антибиотиками и по ряду других причин некоторые клетки теряют оболочку, но сохраняют способность к размножению. Они приобретают округлую форму — L-форму и могут длительно сохраняться в организме человека (кокки или палочки туберкулеза). Нестабильные L-формы обладают способностью принимать первоначальный вид (реверсия).

Капсула

При неблагоприятных условиях внешней среды бактерии образуют капсулу. Микрокапсула плотно прилегает к стенке. Ее можно увидеть только в электронном микроскопе. Макрокапсулу часто образуют патогенные микробы (пневмококки). У клебсиеллы пневмонии макрокапсула обнаруживаются всегда.

Капсулоподобная оболочка

Капсулоподобная оболочка представляет собой образование, непрочно связанное с клеточной стенкой. Благодаря бактериальным ферментам капсулоподобная оболочка покрывается углеводами (экзополисахаридами) внешней среды, благодаря чему обеспечивается слипание бактерий с разными поверхностями, даже совершенно гладкими.

Например, стрептококки, попадая в организм человека, способны слипаться с зубами и сердечными клапанами.

Функции капсулы многообразны:

  • защита от агрессивных условий внешней среды,
  • обеспечение адгезии (слипанию) с клетками человека,
  • обладая антигенными свойствами, капсула оказывает токсический эффект при внедрении в живой организм.

Жгутики

  • У некоторых бактериальных клеток имеются жгутики (один или несколько) или ворсинки, которые помогают передвигаться. В составе жгутиков находится сократительный белок флагелин.
  • Количество жгутиков может быть разным — один, пучок жгутиков, жгутики на разных концах клетки или по всей поверхности.
  • Движение (беспорядочное или вращательное) осуществляется в результате вращательного движения жгутиков.
  • Антигенные свойства жгутиков оказывают токсический эффект при заболевании.
  • Бактерии, не имеющие жгутиков, покрываясь слизью, способны скользить. У водных бактерий содержатся вакуоли в количестве 40 — 60, наполненные азотом.

Они обеспечивают погружение и всплытие. В почве бактериальная клетка передвигается по почвенным каналам.

Пили

  • Пили (ворсинки, фимбрии) покрывают поверхность бактериальных клеток. Ворсинка представляет собой винтообразно скрученную тонкую полую нить белковой природы.
  • Пили общего типа обеспечивают адгезию (слипание) с клетками хозяина. Их количество огромно и составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч. С момента прикрепления начинается любой инфекционный процесс.
  • Половые пили способствуют переносу генетического материала от донора реципиенту. Их количество от 1 до 4-х на одну клетку.

Цитоплазматическая мембрана

  • Цитоплазматическая мембрана располагается под клеточной стенкой и представляет собой липопротеин (до 30% липидов и до 70% протеинов).
  • У разных бактериальных клеток разный липидный состав мембран.
  • Мембранные белки выполняют множество функций. Функциональные белки представляют собой ферменты, благодаря которым на цитоплазматической мембране происходит синтез разных ее компонентов и др.
  • Цитоплазматическая мембрана состоит из 3-х слоев. Двойной фосфолипидный слой пронизан глобулинами, которые обеспечивают транспорт веществ в бактериальную клетку. При нарушении ее работы клетка погибает.
  • Цитоплазматическая мембрана принимает участие в спорообразовании.

к содержанию ↑

Внутреннее строение бактерий

Цитоплазма

Цитоплазма на 75% состоит из воды, остальные 25% приходится на минеральные соединения, белки, РНК и ДНК. Цитоплазма всегда густая и неподвижная. В ней содержатся ферменты, некоторые пигменты, сахара, аминокислоты, запас питательных веществ, рибосомы, мезосомы, гранулы и всевозможные другие включения. В центре клетки концентрируется вещество, которое несет наследственную информацию — нуклеоид.

Гранулы

Гранулы состоят из соединений, которые являются источником энергии и углерода.

Мезосомы

Мезосомы — производные клетки. Имеют разную форму — концентрические мембраны, пузырьки, трубочки, петли и др. Мезосомы имеют связь с нуклеоидом. Участие в делении клетки и спорообразовании — их основное предназначение.

Нуклеоид

Нуклеоид является аналогом ядра. Он расположен в центре клетки. В нем локализована ДНК — носитель наследственной информации в свернутом виде. Раскрученная ДНК достигает в длину 1 мм. Ядерное вещество бактериальной клетки не имеет мембраны, ядрышка и набора хромосом, не делится митозом. Перед делением нуклеотид удваивается. Во время деления число нуклеотидов увеличивается до 4-х.

загрузка...

Плазмиды

Плазмиды представляют собой автономные молекулы, свернутые в кольцо, двунитевой ДНК. Их масса значительно меньше массы нуклеотида. Несмотря на то, что в ДНК плазмид закодирована наследственная информация, они не являются жизненно важными и необходимыми для бактериальной клетки.

Рибосомы

Рибосомы бактериальной клетки участвуют в синтезе белка из аминокислот. Рибосомы бактериальных клеток не объединены в эндоплазматическую сеть, как у клеток, имеющих ядро. Именно рибосомы часто становятся «мишенью» для многих антибактериальных препаратов.

Включения

Включения — продукты метаболизма ядерных и безъядерных клеток. Представляют собой запас питательных веществ: гликоген, крахмал, сера, полифосфат (валютин) и др. Включения часто при окраске приобретают иной вид, чем цвет красителя. По валютину можно диагностировать дифтерийную палочку.

к содержанию ↑

Формы бактерий

Форма бактериальной клетки и ее размер имеет большое значение при их идентификации (распознании). Самые распространенные формы — шаровидная, палочковидная и извитая.

Шаровидные бактерии

Шаровидные бактерии называют кокками (от греческого coccus — зерно). Располагаются по одному, по двое (диплококки), пакетами, цепочками и как гроздья винограда. Данное расположение зависит от способа деления клетки. Самые вредные микробы — стафилококки и стрептококки.

Располагаются цепочками. Являются возбудителями целого ряда заболеваний.

Палочковидные бактерии

Палочковидные бактерии, образующие споры, называются бациллами. Они имеют цилиндрическую форму. Самым ярким представителем этой группы является бацилла сибирской язвы. К бациллам относятся чумные и гемофильные палочки. Концы палочковидных бактерий могут быть заострены, закруглены, обрублены, расширены или расщеплены. Форма самих палочек может быть правильной и неправильной. Они могут располагаться по одной, по две или образовывать цепочки. Некоторые бациллы называют коккобациллами, так как они имеют округлую форму. Но, все же, их длина превышает ширину.

Диплобациллы — сдвоенные палочки. Сибиреязвенные палочки образовывают длинные нити (цепочки).

Образование спор изменяет форму бацилл. В центре бацилл споры образуются у маслянокислых бактериях, придавая им вид веретена. У столбнячных палочек — на концах бацилл, придавая им вид барабанных палочек.

Извитые бактерии

Не более одного оборота имеют изгиб клетки холерных вибрионов. Несколько (два, три и более) — кампилобактерии. Спирохеты имеют своеобразный вид, который отображен в их названии — «спира» — изгиб и «хатэ» — грива. Лептоспиры («лептос» — узкий и «спера» — извилина) представляют собой длинные нити с тесно расположенными завитками. Бактерии напоминают извитую спираль.

Булавовидные

Булавовидную форму имеют коринебактерии — возбудители дифтерии и листериоза. Такую форму бактерии придает расположение метахроматических зерен на ее полюсах.

Подробно о бактерияx читай в статьях:

«Рост и размножение бактерий»,

«Споры и спорообразование в жизни бактерий»,

«Как питаются и дышат бактерии? Зачем бактериям ферменты и пигменты?».

 

Бактерии живут на планете Земля более 3,5 млрд. лет. За это время они многому научились и ко многому приспособились. Суммарная масса бактерий огромна. Она составляет около 500 миллиардов тонн. Бактерии освоили практически все известные биохимические процессы. Формы бактерий разнообразны. Строение бактерий за миллионы лет достаточно усложнилось, но и сегодня они считаются наиболее просто устроенными одноклеточными организмами.


Watch this video on YouTube

Шигеллез: симптомы, у детей, патогенез, лечение и диагностика

Шигеллез у детей - причины, симптомы и лечение дизентерии

Дизентерия (Шигеллез) — тяжелое заболевание, которое сопровождается изнурительным поносом и поражением кишечника. Возбудителем являются бактерии из рода Shigella. Современной науке известно более 50 разновидностей шигелл.

  • Что такое «Шигинеллы»?
  • Что происходит с детским организмом при заражении?
  • От чего зависит степень тяжести заболевания?
  • Клиническая картина — симптомы
  • Как определить развитие заболевания в организме маленьких детей?
  • Чем опасно заболевание для детей?
  • Как диагностируется заболевание у детей?
  • Методика лечения
    • Диета
    • Антибактериальная терапия
  • Реабилитация
  • Народные методы в период реабилитации
  • Профилактика

Этот недуг поражает человечество испокон веков. Впервые подробное описание признаков дизентерии дал небезызвестный ученый Гиппократ. В средние века заболевание принимало размах эпидемии с большой вероятностью летального исхода для человека.

Что такое «Шигинеллы»?

Шигеллы  палочкообразные бактерии, концы которых закруглены. Они неподвижны и не образуют споры и капсулы. Опасны для организма тем, что выделяют токсины, поражающие стенки кишечника и всю систему внутренних органов в целом.

Микроорганизмы устойчивы к воздействию биологических и химических средств, низким температурам и высушиванию. Поэтому долгое время сохраняют жизнеспособность на поверхности посуды, предметах быта, в продуктах питания. Замечательно чувствуют себя бактерии в молочных продуктах: там они не только долговременно существуют, но и активно размножаются.

Шигеллез у детей - причины, симптомы и лечение дизентерии

Однако солнечный свет губит их на протяжении 10 минут, а кипячение— мгновенно. Также обезопасить себя от шигелл можно, протерев поверхности дезинфицирующим раствором. Заражение происходит фекально-оральным методом, через невымытые руки, игрушки, посуду. Также есть опасность подхватить инфекцию через воду и продукты питания.

НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!

Для избавления от паразитов наши читатели успешно используют Intoxic. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Источником распространения заболевания становятся люди, страдающие острой, либо скрытой формой шигеллеза. При несоблюдении гигиенических правил, они оставляют бактерии в общественных местах и, таким образом, передают их здоровым людям. Наиболее легкими мишенями для недуга становятся маленькие детки возрастом от двух до семи лет. Подъем заболеваемости приходится на летний и осенний сезоны, когда жаркая погода благоприятствует быстрому размножению бактерий.

Что происходит с детским организмом при заражении?

Попадают шигеллы в детский организм через рот. Желудочный сок и кишечная флора губительно действует на часть из них. Оставшиеся живыми бактерии, преодолев все препятствия, проникают в толстый кишечник.

Шигеллез у детей - причины, симптомы и лечение дизентерии

Обосновавшись в кишечнике, шигеллы быстро размножаются и поражают его стенки. Кроме того, патогенез шигеллеза осложняется тем, что микробы выделяют токсины, которые поражают органы пищеварительного тракта, эндокринную и нервную системы.

При сильных осложнениях наносится значительный урон следующим органам и системам:

  1. сердечно-сосудистой системе;
  2. печени;
  3. почкам.

Наличие в кишечнике болезнетворных бактерий и их выделений нарушает процесс пищеварения, а также ускоряет воспалительный процесс.

При этом больные страдают:

  • от спастических колик в животе;
  • от ложных позывов к дефекации.

От чего зависит степень тяжести заболевания?

Степень тяжести заболевания зависит от вида бактерий, попавших в организм. Дизентерия (шигеллез), вызванная шигеллами Флекснера и Григорьева-Шеги, отличается самым непростым течением с ярко выраженными симптомами интоксикации. Усугубить и ускорить инвазию могут сопутствующие болезни и состояние иммунодефицита.

Наиболее выражены патологические преобразования в толстой кишке. Нередко там образуются язвочки, кровоизлияния, отеки. Слизистые выделения скапливаются в просвете кишки и на ее оболочке, и могут спровоцировать некротические видоизменения.

Клиническая картина — симптомы

Классифицировать шигеллез можно на острый и хронический. В свою очередь, патологический процесс может протекать в легкой, средней либо тяжелой формах. Инкубационный период колеблется от считанных часов до семи дней. На скорость проявления первых признаков влияют количество и вид микроорганизмов.

Начальные симптомы шигеллеза:

  1. отсутствие аппетита;
  2. слабость, вялость;
  3. быстрая утомляемость;
  4. схваткообразные боли в животе;
  5. головные боли (однократные или повторяющиеся);
  6. жидковатый стул с наличием слизи, крови, зелени.

Дизентерия (шигеллез) в острой стадии отличается ограничением количества стула и его характера. Каловые массы становятся слизистыми с примесью крови; после дефекации ребенок не получает облегчения, поэтому постоянно тужится. Что, в результате, может привести к выпадению прямой кишки.

Шигеллез у детей - причины, симптомы и лечение дизентерии

Бледная и сухая кожа, утолщенный язык, впалая брюшная полость, урчание в кишечнике — это внешние проявления шигеллеза в острой стадии. Длится она примерно 10 дней.

Заболевание может быть чревато осложнениями:

  1. брюшные кровотечения;
  2. почечная недостаточность;
  3. перитонит;
  4. вторичные инфекции (отиты, пиелонефрит и пневмонии).

Как определить развитие заболевания в организме маленьких детей?

Шигеллез у детей младшего возраста начинается с резкого повышения температуры тела до 39-40 °C. Обычно лихорадочное состояние длится 3-5 дней. При этом сильно выражена интоксикация организма, которая может сопровождаться обмороками и судорогами. У всех детей в обязательном порядке присутствуют нарушения в работе пищеварительной системы, вздутие живота.

В каловых массах примеси зелени, крови и слизи присутствуют у двух третей больных. Эпизодически, но все, же встречаются, срыгивания и рвота.

Заболевание у новорожденных может принимать самые неожиданные формы. Кроме поражения желудочно-кишечного тракта, могут появиться:

  • конъюнктивит;
  • вагинит (у девочек) с кровяными выделениями;
  • менингит и сепсис.

Важно помнить, что при отсутствии правильного лечения, заболевание может перерасти в хроническую форму. Причем у детей такая форма заболевания развивается гораздо чаще, чем у взрослых. Часто способствует этому повторная инвазия шигеллами.

Чем опасно заболевание для детей?

Клиническая картина хронического шигеллеза, не отличается острыми симптомами:

  1. ребенок становится вялым, инертным;
  2. его постоянно беспокоят боли в животе и жидкий стул;
  3. температура тела, как правило, не повышается.

Опасность хронического шигеллеза заключается в том, что он провоцирует возникновение других заболеваний. Например, анемии, гиповитаминоза.

Как диагностируется заболевание у детей?

Диагностика шигеллеза проводится путем комплексного обследования ребенка. Врач устанавливает диагноз, опираясь на внешние признаки и развернутый анализ кала (капрограмму). При микроскопическом исследовании каловых масс в лаборатории обнаруживают большое количество слизи, а также скопление лейкоцитов, эритроцитов и эпителиальных клеток.

Шигеллез у детей - причины, симптомы и лечение дизентерии

При постановке диагноза должны быть исключены острые хирургические (аппендицит, непроходимость кишечника) и гинекологические патологии. Также похожие симптомы могут проявляться при отравлениях, гельминтозах, холере, колитах, туберкулезе кишечника.

Скрупулезное обследование, полный анамнез больного позволяют точно диагностировать заболевание и назначить действенную терапию.

Методика лечения

В зависимости от тяжести проявлений заболевания и возраста ребенка врач назначает комплексную терапию. Проводить ее можно как амбулаторно, так и в условиях стационара. Показанием к госпитализации служит тяжелое и среднетяжелое состояние пациента, а также наличие осложнений.

Во время медикаментозной терапии, для скорейшего устранения острых симптомов, показан постельный режим, диета и удлиненный режим сна.

Диета

Диетический стол назначается в зависимости от состояния пациента. Облегченный режим питания также подразумевает применение биопрепаратов и кисломолочных продуктов с содержанием бифидобактерий. Пища для ребенка очень хорошо проваривается и разминается до пюреобразного состояния, чтобы не травмировать слизистую желудка и кишечника.

Шигеллез у детей - причины, симптомы и лечение дизентерии

Рацион должен состоять:

  • из овощных супов-пюре;
  • безмолочных каш;
  • нежирного творога;
  • мяса;
  • рыбы.

При дизентерии очень сильно обезвоживается организм. Поэтому важно соблюдать питьевой режим с применением препаратов, которые корректируют электролитный баланс организма.

Антибактериальная терапия

Шигеллез у детей - причины, симптомы и лечение дизентерии

Для уничтожения шигелл обязательно назначается прием антибиотиков. Также антибактериальная терапия назначается при развитии вторичной инфекции. Обычно препараты применяют орально, но в особо тяжелых случаях и при рвоте их вводят внутримышечно.

Для нормализации кишечной микрофлоры и ликвидации дисбактериоза назначают:

  1. Бифидумбактерин;
  2. Колибактерин;
  3. Лактобактерии.

Препараты этой группы выпускаются в таблетках, капсулах, суспензиях либо в виде порошка. Курс лечения начинают после полного прохождения антибактериальной терапии, и длится он 2-4 недели. Проведение восстанавливающего лечения предотвращает рецидивы заболевания, а также возможность перехода в хроническую стадию.

Для того чтобы ускорить регенерацию стенок толстой кишки врач может назначить местное лечение шигеллеза. Оно подразумевает клизмы с растительными маслами, винилином, рыбьим жиром. Проводить процедуры нужно очень осторожно, чтобы не травмировать стенки и слизистую оболочку.

Реабилитация

Очень большую роль в периоде реабилитации играет прием витаминных препаратов. Дело в том, что при дизентерии происходит очень сильная потеря минеральных веществ и витаминов, а значит и ослабляется иммунная система.

Для облегчения страданий больным назначают:

  • спазмолитики от схваткообразных болей в животе;
  • жаропонижающие препараты;
  • капельницы из глюкозы от интоксикации;
  • энтеросорбенты при обезвоживании;
  • ферменты для нормализации пищеварения.

Конечно, не стоит сбрасывать со счетов и средства народной медицины. Главное, особенно при лечении детей, проконсультироваться с лечащим врачом.

Народные методы в период реабилитации

Применяют для лечения дизентерии лекарственные плоды и травы, обладающие антисептическим, адсорбирующим и обволакивающим действием. Хорошо помогают настои из следующих трав и плодов:

  1. Настурции;
  2. Ромашки;
  3. Плодов шиповника;
  4. Ягод черники и черешни;
  5. Корня алтея, зверобоя, кровохлебки.

Для закрепления стула используют рисовый отвар. Для его приготовления берут 1 чайную ложку качественного риса и заливают 0,5 л кипящей воды. Варят на очень медленном огне в течение 40 минут. Приготовленный отвар процеживают через ситечко и пьют теплым — по 2 глотка через каждые 2 часа.

Шигеллез у детей - причины, симптомы и лечение дизентерии

В период реабилитации самочувствие больного значительно улучшается: нормализуется температура, возникает аппетит, кал приобретает нормальную форму. Работа всех внутренних органов постепенно налаживается.

После перенесенного заболевания детей ставят на диспансерный учет у врача-инфекциониста, с обязательной сдачей контрольных посевов. Младшие дети, не достигшие двух лет, проходят осмотр ежемесячно в течение полугода, дошкольники — в течение трех месяцев. Школьники сдают контрольный анализ двукратно на протяжении месяца после окончания лечения.

Профилактика

Главным средством профилактики по праву считается гигиеническое мытье рук после посещения туалета и перед приемом пищи. Кроме того обязательно соблюдение всех технологических правил при приготовлении блюд, уничтожение мух, охрана водных источников от загрязнения канализационными сливами.

Шигеллез у детей - причины, симптомы и лечение дизентерии

Противоэпидемиологические мероприятия должны быть направлены на раннее обнаружение больных шигеллезом. Инфицированных людей ставят на учет и изолируют до полного исцеления. Лечение проводят как в стационаре, так и амбулаторно. После проведения курса терапии пациенты сдают контрольные посевы.

При выявлении инфекции в детских коллективах обязательно проводят дезинфекцию после больного ребенка. Обязательному наблюдению медицинского персонала подлежат все дети, контактировавшие с источником заражения. Кроме того у них однократно берут контрольные посевы.

Для профилактики дизентерии после консультации с врачом можно применить бактериофаг: детям до трех лет – по одной таблетке два раза в неделю, детям старше трех лет – по две таблетки. Берегите себя и своих детей!

источник

Развитие бактерий в различных условиях жизни

Прокариоты относятся к одноклеточным микроорганизмам, для которых характерно отсутствие окруженного оболочкой ядра. Несмотря на упрощенное строение, это одни из самых важных видов организмов в природе. Ученые всегда активно исследовали их строение, жизнедеятельность, особенности размножения и условия обитания. Существует целый раздел в биологии, посвященный микробам. Он называется бактериология. Предполагается, что количество видов прокариот достигает показателя около миллиона. В то время как изучен всего один процент многообразия этих организмов.

Особенности строения и условий обитания бактерий

Несмотря на отсутствие четкого клеточного ядра, генетический материал микробов находится в определенной зоне, называемой нуклеоидом. Также для них характерно наличие всего одной хромосомы, представленной длинной кольцевой молекулой ДНК. Это является их главной отличительной особенностью от всех остальных живых организмов, имеющих четко выделенное ядро и определенный набор хромосом.

Снаружи клетка микроорганизма окружена мембраной и особой стенкой, схожей по строению с аналогичным вариантом у растений. Указанные оболочки не дают бактерии лопнуть, при попадании в нее жидкости за счет осмоса. Также имеется защитная слизистая капсула, возможно наличие упрощенных по строению жгутиков.

Размножение происходит бесполым путем, в результате чего ДНК сначала удваивается, а затем каждая новая клетка получает свой одинарный набор хромосом. Классический вариант размножения может дополняться различными способами переноса ДНК из одной клетки в другую. К ним относятся:

  • трансформация – поглощение из окружающей среды ДНК разрушенного микроорганизма, способствующее превращению обычной бактерии в патогенную;
  • трансдукция – перенос генетического материала между особями при помощи вирусов;
  • использование добавочных хромосом – плазмид, которые содержат информацию об устойчивости к антибиотикам.

Изучение всех видов размножения бактерий чрезвычайно важно для медицины, поскольку многие являются возбудителями опасных заболеваний. Понимание механизмов, благодаря которым увеличивается численность особей прокариот, дает возможность разрабатывать препараты для лечения разных патологий.

Помимо человеческого организма, бактерии обитают в почве, пресных и морских водоемах, где накапливаются большие объемы органического вещества. Некоторые виды способны выживать при экстремально низких и высоких температурах, могут переносить повышенную соленость воды. Например, именно бактерии являются единственными обитателями Мертвого моря.

Микробы существуют в атмосфере в каплях воды, причем их количество зависит от запыленности воздуха. Полезные безвредные микроорганизмы обитают в кишечнике животных и человека. Они являются частью нормальной микрофлоры ЖКТ и выполняют функцию подавления жизнедеятельности вредных инфекций.

Основные факторы, оказывающие влияние на рост и развитие бактерий:

  • уровень влажности;
  • степень освещения;
  • рН показатель среды;
  • величина температурного режима.

Дополнительным фактором, влияющим на жизнедеятельность микробов, является кислород. Одним видам он необходим для процесса дыхания, другие могут высвобождать энергию при отсутствии указанной составляющей воздуха. В первом случае бактерии относятся к аэробным организмам, которые являются свободноживущими формами. Паразитические микроорганизмы существуют в бескислородной среде и называются анаэробами.

Уровень влажности, необходимый для жизнедеятельности бактерий

Одноклеточные организмы могут расти и развиваться только в среде с определенным уровнем влажности. Вода необходима для большинства обменных процессов бактерий, а также для поддержания осмотического давления внутри клетки. Микробы относятся к влаголюбивым микроорганизмам, и при показателе влажности ниже 20% прекращают размножаться.

Некоторые виды приспособились к переживанию длительных периодов отсутствия воды, сохраняя при этом свою жизнедеятельность. Данное свойство часто используется в медицине для изготовления бактериальных препаратов. Споры микробов способны десятки лет существовать в безводной среде.

Развитие микроорганизмов также зависит от величины водной активности, которая выражает доступность жидкости, содержащейся в субстрате. Значение данного показателя варьируется в пределах от 0 до 1. Для размножения большинства микробов необходим уровень от 0,90 до 0,95.

Кислотность и рН показатель как основные факторы развития бактерий

Большинство микроорганизмов могут существовать в пределах pH среды в интервале от 4 до 9. При максимальном значении почти все виды микробов перестают расти и размножаться. Идеальным местом обитания считается среда с нейтральным показателем 7,07.

Особое звено в классификации бактерий занимают кисломолочные (ацидофильные) виды. Они предпочитают очень кислую среду, в связи с особенностями метаболизма. Именно в таких условиях особи способны превращать углеводы в молочную кислоту. Это свойство бактерий активно используется в производстве и медицине.

Несмотря на то, что большинство микроорганизмов перестает расти при рН ниже 4,5, некоторые виды выживают при показателе 1 и даже 0,1. При этом они не подвергаются сильному отрицательному воздействию условий окружающей среды. К ним относятся кислотоустойчивые тионовые бактерии, окисляющие водород и серу.

Температурное воздействие на микробы

У микроорганизмов отсутствуют механизмы, регулирующие тепловой режим, поэтому они зависят от условий окружающей среды. По отношению к теплу и холоду бактерии делятся на следующие виды:

  • психрофилы;
  • мезофилы;
  • термофилы.

Психрофилы могут существовать в интервале температур от 0 до 20°С с оптимальным значением показателя на уровне 15°С. Бактерии являются обитателями холодных источников, глубоких озер, хорошо сохраняются на продуктах, хранящихся в холодильнике. К ним относится большинство гнилостных видов, выдерживающих понижение температуры до –9°С.

Мезофилы развиваются при средних показателях тепла окружающей среды. В эту группу попадают все патогенные и условно-патогенные бактерии. Оптимальная температура для их жизнедеятельности – 37°С.

Термофилы развиваются в зоне воздействия высоких температур. Минимальным значением является 35–40°С, оптимальным – 55–75°С. Многие термофильные бактерии обитают в горячих источниках и участвуют в процессах гниения навоза и сена.

Уровень освещения и активность прокариотов

Солнечный свет – самый опасный способ воздействия на бактерий. Исключение составляют виды, имеющие в составе клетки специальные пигменты. Благодаря им микроорганизмы могут использовать энергию солнечного света для своей жизнедеятельности. Под воздействием рассеянного освещения развитие обычных бактерий подавляется постепенно, а прямые лучи вызывают гибель микробов сразу.

Под влиянием ультрафиолетового спектра происходят изменения в структуре ДНК микроорганизмов мутагенного характера. Наиболее чувствительны к воздействию УФ-лучей вегетативные формы бактерий, а их споры отличаются повышенной устойчивостью.

Эффективность фактора зависит от длительности и силы облучения. Незначительные дозы могут стимулировать развитие микробов, более высокие – вызывают наследственные изменения. Степень воздействия применяется для получения новых штаммов микроорганизмов с активной способностью продуцировать ферменты и антибиотики.

Паразитические формы бактерий и условия их обитания

Все виды болезнетворных патогенов живут за счет питательных веществ организма-хозяина. При этом они выделяют продукты жизнедеятельности, токсичные для внутренних органов и систем, и провоцируют развитие воспалительных процессов. Заражение может происходить при контакте с носителем инфекции, использовании в пищу плохо обработанных продуктов. Очень часто переносчиками паразитов являются рыбы, птицы, млекопитающие.

По степени воздействия на здоровье человека бактерии делятся на:

  • безопасные, не вызывающие заболевания у людей, но паразитирующие у растений и животных;
  • условно-патогенные, которые в норме являются симбионтами, но при ослаблении иммунитета приводят к развитию воспалительных процессов;
  • патогенные, провоцирующие ангину, ОРЗ, пневмонию и другие болезни, которые успешно лечатся в медицинских учреждениях;
  • чрезвычайно опасные, характеризующиеся летальным исходом.

Наиболее изученный вид условно-патогенной бактерии, обитающей в ЖКТ человека, – Хеликобактер пилори. Микроорганизм образует колонии внутри складок слизистых оболочек желудка. Паразитирует при обычной кислотности желудочного сока, то есть при рН от 4 до 8. Интенсивное размножение бактерии приводит к развитию ряда заболеваний: гастрита, дуоденита, язвы двенадцатиперстной кишки. Основные симптомы поражения Helicobacter pylori проявляются в виде кишечных расстройств, приступообразных болей в животе, рвоты, метеоризма.

Опасно для человека заражение бактерией, называемой сальмонеллой. Она провоцирует развитие заболевания, причиной которого становятся грязные руки, пища и вода. Микроорганизм выделяется повышенной устойчивостью к неблагоприятным условиям. Сальмонеллы могут сохраняться в течение нескольких месяцев в воде, на поверхности предметов, в мясе и молоке крупного рогатого скота при 20–25°С. Дополнительно они выдерживают резкие понижения температуры до –80°С, но при нагреве жидкости до 100°С мгновенно погибают.