Микроорганизмы в жизни человека

Вредны или полезны для человека микробы?

Экология микроорганизмов или места их обитания изучается микробиологами. С начала клинической микробиологии стало известно, что сохранение микробов или микробных семей сохраняется путем колонизации определенных ниш в теле. Например, стафилококки колонизируют кожу, кишечная палочка заселяет толстый кишечник, лактобактерии колонизируют влагалище.

Молекулярные и геномные методы подтвердили и развили идею, что свидетельствуют об огромных подобиях, что типы, роды и виды микробов встречаются на каждом месте. Хотя есть и существенные, но плохо определенные различия между людьми, есть также сохранение определенных мест, микробиом, то есть всех геномов микробиоты в каждом. Они определяют экологическую нишу в наших телах.

Как меняется экология микроорганизмов, так и микробиота человека. В прошлом веке состояние человека, особенно в развитых странах, претерпело кардинальные изменения, влияющие на передачу и содержание микробиоты  народов:

  • кесарево сечение ограничивает перинатальную передачу материнской флоры из влагалища новорожденным.
  • замена грудного молока детским питанием изменяет выбор лактобактерий желудка.
  • очиститель воды уменьшает влияние фекальных организмов, хотя и с множеством полезных эффектов.
  • демографические изменения в целом населения, включая тенденцию к сокращению числа семей с меньшим числом детей, уменьшают внутрисемейную передачу и отбор микробов, предварительно адаптированных к конкретным фенотипам в семье.
  • самое главное, мы живем более чем 75 лет в эру антибиотиков. Открытие пенициллина является важным изобретением 20 века. Данные свидетельствуют о том, что к 15-летнему возрасту дети получают в среднем несколько курсов антибиотиков. Имеются существенные доказательства того, что такое кратковременное воздействие антибиотиков отбирает устойчивые микроорганизмы. Эта тенденция оказывает долгосрочное воздействие на состав и стабильность эндогенных микробных популяций.

Изучение генетики микроорганизмов или их изменчивость и наследственность выявила их биологическую пластичность, позволяющую принимать различные биологические и физиологические функции. История развития генетики связана с изучением микроорганизмов.

Микроорганизмы в жизни человека

Важное значение и роль микроорганизмов в жизни человека не является случайной, а является результатом генетики как постоянного отбора совместно развивающихся организмов.

По мере того как большая часть из видов найденных в человеке способствует его жизни, то смерть их хозяина подразумевает собственную кончину, если они не могут колонизировать новый организм. Это строгое требование отбирает вирусозависимость с коротким периодом интенсивной передачи.

Короче говоря, любой микроб, который ослабляет или убивает своего “хозяина-человека” должен быстро найти нового, чтобы гарантировать свой собственный репродуктивный успех.

Генетика микроорганизмов основана на сложной территориальной эволюции. Когда люди жили в небольших изолированных группах – как это было в большинстве случаев в нашей истории, вымирание группы также вызывало потерю всех ее микробных генов. Следовательно, эволюция выбрала те микробные популяции, которые поддерживают и повышают пригодность как отдельных хозяев, так и группы в целом.

Доказательств коэволюции (совместная эволюция биологических видов) много: микробы производят необходимые метаболиты, такие как менахинон (витамин К2), они помогают органам развития и обмена веществ, например, путем воздействия на жировые отложения, они защищают от вторжений внешних патогенов.

Микроорганизмы в жизни человека

В целом их полезная деятельность влияет на многие метаболические, физиологические и иммунологические функции нашего организма.

Такой изменяющийся отбор эндогенных микробных популяций говорит о полезности многих микроорганизмов и отвечает за некоторые из формирующихся моделей в области здравоохранения и болезней человека. Если наша микробиота влияет на физиологию человека и ее состав меняется, то неудивительно, что это может изменить гомеостаз хозяина и, следовательно, риск заболевания.

Наш организм — это огромный съемный дом. Всю свою жизнь мы предоставляем жилплощадь миллионам квартиран­тов. Интересно, что их присутствие мало беспокоит нас, а вот их отсутствие доставляет множество неприятностей.

Разрешенные для постоянного проживания «внутренние апартаменты» — толстый кишечник и прямая кишка. Их «жильцы» — микро­флора, то есть разнообразные кишечные бактерии.

Во всех других внутренних органах тела присутствие бактерий крайне нежелательно и опасно для здоровья.

Все то, чем пренебрегли желудок и тонкий кишечник, попадает на «стол» кишечным бактериям. Продукт того еще качества, но для бактерий это не помеха.

Главное, чтобы соблюдалось равновесие между расти­тельной и животной пищей, тогда и бактериям хорошо, и нам комфортно.

Одни бактерии предпочитают непереваренные белки, вы­зывая процессы гниения, в результате которых образуются всевозможные яды — индол, скатол, фенол, крезол и др.

Обратите внимание

Если в питании длительное время преобладает мясная пища, яды не успевают перерабатываться печенью (вы уже знаете, что вся кровь от кишечника по воротной вене поступает в печень) и начинают всасываться в кровь, вызывая интоксикацию орга­низма — тошноту и чувство дискомфорта в животе. Гниющие остатки пищи прилипают к стенкам кишечника и со временем становятся твердыми, как камни.

Другим — бактериям брожения — подавай клетчатку. Рас­щепляясь под действием бактерий, она разбухает и, как хоро­шая щетка, чистит все складки кишки. К тому же в результате брожения в кишечнике создается кислая среда — препятствие для избыточного гниения.

В зависимости от характера питания один вид бактерий может вытеснять другой. Так, например, микробы молочно­кислого брожения могут вытеснять гнилостные бактерии, и наоборот. В Древнем Китае существовал вид казни, основан­ный именно на процессах гниения и брожения в кишечнике. Осужденного на смерть кормили исключительно вареным мясом.

Через месяц приговоренный умирал в страшных му­чениях. В результате расцвета гнилостных бактерий в толстой кишке выделялось огромное количество ядов, которые печень не успевала обезвреживать, и наступало самоотравление ор­ганизма. Вот поэтому присутствие грубой растительной пищи не только полезно, но и необходимо для нашего нормального самочувствия.

Есть среди жильцов и болезнетворные бактерии, но их дея­тельность сдерживается нормальной микрофлорой. Это равно­весие нарушается, если человек длительное время принимает антибиотики.

Вот и приходится после лечения «заселять» кишечник нужными бактериями с помощью специ­альных препаратов.

Бактерии играют еще одну важную роль в сохранении на­шего здоровья — синтезируют витамины К, Е, В6 и В12.

Принято считать, что микробы приносят человеку только вред. Однако мало кто знает, что в организме человека живет более 500 видов микробов, которые выполняют защитную функцию…

Заблуждение

Принято считать, что микробы приносят человеку только вред. Однако мало кто знает, что в организме человека живет более 500 видов микробов, которые выполняют защитную функцию.

Множество этих микроорганизмов, находящихся на коже человека, во рту и на слизистой некоторых внутренних органов, образуют своеобразную защитную плёнку.

Они первыми набрасываются на вредные вещества и не пропускают их в организм.

Микроорганизмы в жизни человека

Полезная деятельность микробов очень многообразна. В частности, микроорганизмы участвуют в процессах пищеварения, в процессах метаболизма ряда веществ, в том числе и токсичных для организма.

Они способствуют усвоению ряда витаминов, кальция и фосфора из пищи, потребляемой человеком, осуществляют синтез незаменимых аминокислот и многих витаминов.

И это еще далеко не полный перечень полезной деятельности бактерий и грибков, которые проживают в нашем кишечнике.

Интересен и тот факт, что в организме человека есть микробы, которые:

  • вырабатывают необходимые витамины;
  • учавствуют в регулировании половых гормонов;
  • отвечают за привлекательность человека для противоположного пола.

Для нашей кожи очень важен её естественный микробный фон. На человеческом теле постоянно обитают примерно 500 необходимых микроорганизмов. Однако эту нужную микрофлору многие люди нарушают из-за неоправданно частого применения антибактериального мыла, поскольку оно уничтожает полезные микробы-сапрофиты.

Использование различных бактерицидных моющих средств уместно при порезах, ссадинах или царапинах. Но их постоянное использование вряд ли можно считать оправданным.

Совет

Как правило, люди не знают насколько долго можно пользоваться антибактериальным мылом и когда нужно остановиться. Из-за этого утрачивается сопротивляемость кожи. А, следовательно, очищая кожу подобным образом, мы можем открыть наш организм для более опасных микробов. Именно поэтому эксперты по антибиотикам рекомендуют прекратить продажу бактерицидных моющих средств.

Микроорганизмы в жизни человека

Исследования британских ученых показали, что жизнь в стерильной среде опасна для организма человека. В частности, повышается риск возникновения всевозможных аллергий.

  • Люди рождаются без бактерий. Они обзаводятся ими в течение первых лет жизни.
  • Некоторые микробы вызывают болезни, другие защищают от них. Иногда одна и та же бактерия может как навредить человеку, так и оказать положительное влияние.
  • Число бактерий и микробов в организме человека превышает количество клеток тела человека примерно в 10 раз.
  • От бактерий не так легко избавиться. Например, после мытья рук кожа на ладони всё равно остается грязной. Даже на очень чистых руках остается 100 микроорганизмов на квадратный сантиметр. Пожимая кому-то руку, человек способствует контакту 16 миллионов своих бактерий с таким же количеством на другой ладони. При поцелуе в губы происходит обоюдное «знакомство» 42 миллионов микробов.

Роль бактерий в производстве азота

Аммонифицирующие микробы (вызывающие гниение) с помощью ряда имеющихся у них ферментов способны разлагать останки погибших животных и растений. При разложении белков выделяются азот и аммиак.

Уробактерии разлагают мочевину, которую человек и все животные планеты выделяют ежесуточно. Ее количество огромно и достигает 50 млн. тонн в год.

Определенный вид бактерий участвует в окислении аммиака. Этот процесс называется нитрофикацией.

Денитрифицирующие микробы возвращают молекулярный кислород из почвы в атмосферу.

Рис. 4. На фото полезные бактерии — аммонифицирующие микробы. Они подвергают останки погибших животных и растений разложению.

Значение бактерий в жизнедеятельности человека, животных, растений, грибов и бактерий огромно. Как известно, для нормального их существования необходим азот. Но усваивать азот в газообразном состоянии бактерии не могут. Оказывается, связывать азот и образовывать аммиак умеют сине-зеленые водоросли (Цианобактерии), свободноживущие азотофиксаторы и особые клубеньковые бактерии. Все эти полезные бактерии производят до 90% связанного азота и вовлекают до 180 млн. т. азота в азотный фонд почвы.

Клубеньковые бактерии прекрасно сожительствуют с бобовыми растениями и облепихой.

Микроорганизмы в жизни человека

Такие растения, как люцерна, горох, люпин и другие бобовые имеют на своих корнях так называемые «квартиры» для клубеньковых бактерий. Эти растения высаживаются на истощенные почвы для обогащения их азотом.

Рис. 5. На фото клубеньковые бактерии на поверхности корневого волоска бобового растения.

Рис. 6. Фото корня бобового растения.

Рис. 7. На фото полезные бактерии — цианобактерии.

Углерод является важнейшим клеточным веществом животного и растительного мира, а так же мира растений. Он составляет 50% сухого остатка вещества клетки.

Много углерода содержится в клетчатке, которой питаются животные. В их желудке клетчатка под действием микробов разлагается и далее, в виде навоза, попадает наружу.

Разлагают клетчатку целлюлозные бактерии. В результате их работы почва обогащается гумусом, что значительно повышает ее плодородие, а углекислота возвращается в атмосферу.

Рис. 8. Зеленым цветом окрашены внутриклеточные симбионты, желтым – масса перерабатываемой древесины.

В белках и липидах содержится большое количество фосфора, минерализация которого осуществляется Вас. megatherium (из рода гнилостных бактерий).

Железобактерии участвуют в процессах минерализации органических соединений, содержащих железо. В результате их деятельности в болотах и озерах образуется большое количество железной руды и железомарганцевых отложений.

Серобактерии живут в воде и почве. Их много в навозе. Они участвуют в процессе минерализации серосодержащих веществ органического происхождения. В процессе разложения органических серосодержащих веществ выделяется газ сероводород, который крайне ядовит для окружающей среды, в том числе для всего живого. Серобактерии в результате своей жизнедеятельности превращают этот газ в неактивное безвредное соединение.

Рис. 9. Несмотря на кажущуюся безжизненность, в реке Рио Тинто жизнь всё-таки есть. Это различные, окисляющие железо, бактерии и множество других их видов, которые можно встретить только в этом месте.

Рис. 10. Зелёные серобактерии в колонне Виноградского.

Бактерии, принимающие активное участие в минерализации органических соединений, считаются чистильщиками (санитарами) планеты Земля. С их помощью органические вещества погибших растений и животных превращаются в перегной, который почвенные микроорганизмы превращают в минеральные соли, так необходимые для построения корневой, стеблевой и листовой систем растений.

Рис. 11. Минерализация органических веществ, поступающих в водоем, происходит в результате биохимического окисления.

Клетки растительных организмов связываются друг с другом (цементируются) специальным веществом, которое называется пектин. Некоторые виды маслянокислых бактерий обладают способностью сбраживать это вещество, которое при нагревании превращая в студенистую массу (пектис). Эта особенность используется при замачивании растений, содержащих много волокон (лен, конопля).

Рис. 12. Существует несколько способов получения тресты. Самым распространённым является биологический способ, при котором связь волокнистой части с окружающими тканями разрушается под влиянием микроорганизмов. Процесс брожения пектиновых веществ лубяных растений называется мочкой, а вымоченная солома — трестой.

Бактерии, очищающие воду, стабилизируют уровень ее кислотности. С их помощью сокращаются донные отложения, улучшается здоровье рыб и растений, живущих в воде.

Недавно группой ученых из разных стран были обнаружены бактерии, которые разрушают детергенты, входящие в состав синтетических моющих средств и некоторые лекарственные препараты.

Рис. 13. Широко применяется деятельность ксенобактерий для очистки почв и водоемов, загрязненных нефтепродуктами.

Рис. 14. Пластиковые купола, очищающие воду. В них содержатся гетеротрофные бактерии, питаюшиеся углеродосодержащими материалами, и автотрофные бактерии, питаюшиеся аммиак- и азотсодержащие материалами. Система трубок поддерживает их жизнеобеспечение.

Маслянокислые микробы находятся повсюду. Насчитывается более 25-и видов этих микробов. Они принимают участие в процессе разложения белков, жиров и углеводов.

Маслянокислое брожение вызывают анаэробные спорообразующие бактерии, относящиеся к роду клостридиум. Они способны сбраживать различные сахара, спирты, органические кислоты, крахмал, клетчатку.

Рис. 16. На фото маслянокислые микроорганизмы (компьютерная визуализация).

Еще Пастер доказал, что в уксуснокислом окислении принимают участие особые микроорганизмы — уксусные палочки, которые широко встречаются в природе. Они поселяются на растения, проникают в созревшие овощи и фрукты. Их много в квашеных овощах и фруктах, вине, пиве и квасе.

Способность уксусных палочек окислять этиловый спирт до уксусной кислоты используется сегодня для получения уксуса, применяемого в пищевых целях и при заготовке кормов для животных — силосовании (консервировании).

Рис. 27. Процесс силосования кормов. Силос — сочный корм, обладающий высокой кормовой ценностью.

Изучение жизнедеятельности микробов позволило ученым применять некоторые бактерии для синтеза антибактериальных препаратов, витаминов, гормонов и ферментов.

Они помогают бороться со многими инфекционными и вирусными заболеваниями. Чаще всего антибиотики продуцируют актиномицеты, реже – немицеллярные бактерии. Пенициллин, полученный из плесневых грибов, разрушает клеточную оболочку бактерий. Стрептомицеты продуцируют стрептомицин, который инактивирует рибосомы микробных клеток.

роль микроорганизмов в жизни человека

Сенные палочки или Bacillus subtilis закисляют среду обитания. Они угнетают рост гнилостных и условно патогенных микроорганизмов за счет образования целого ряда веществ антимикробной направленности. Сенная палочка продуцирует ферменты, разрушающие вещества, которые образуются в результате гнилостного распада тканей. Они участвуют в синтезе аминокислот, витаминов и иммуноактивных соединений.

Используя технологию генной инженерии, сегодня ученые научились использовать кишечную палочку для производства инсулина и интерферона.

Ряд бактерий предполагается использовать для получения специального белка, который можно будет добавлять в корм скоту и в пищу человеку.

Рис. 28. На фото споры сенной палочки или Bacillus subtilis (окрашены в синий цвет).

Рис. 29. Биоспорин-Биофарма — отечественный препарат, содержащий апатогенные бактерии рода Bacillus.

Бактерии играют важную роль на Земле. Они принимают самое активное участие в круговороте веществ в природе. Все органические соединения и значительная часть неорганических подвергаются с помощью бактерий существенным изменениям.

Эта их роль в природе по переработке любых органических веществ в органические имеет глобальное значение.

Появившись на Земле раньше всех организмов (более 3,5 млрд лет назад), они создали живую оболочку Земли и продолжают активно перерабатывать живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты своего обмена в круговорот веществ. Круговорот веществ в природе является основой существования жизни на Земле.

Обратите внимание

Распад всех растительных и животных остатков и образование перегноя и гумуса производится в основном бактериями. Бактерии — мощный биотический фактор в природе.

Огромное значение имеет почвообразовательная работа бактерий. Первая почва на нашей планете была создана бактериями. Однако и в наше время состояние и качество почвы зависит от функционирования почвенных бактерий. Особенно важны для плодородия почвы так называемые азотфиксирующие клубеньковые бактерии-симбионты бобовых растений. Они насыщают почву ценными азотными соединениями.

Микроорганизмы в жизни человека

Бактерии выполняют функцию санитаров. Они очищают грязные сточные воды, расщепляя органические вещества и превращая их в безвредные неорганические. Это свойство бактерий широко используется в работе очистных сооружений.

Во многих случаях бактерии могут быть и вредны для человека. Так, сапрофитные бактерии портят пищевые продукты. Чтобы уберечь продукты от порчи, их подвергают специальной обработке (кипячение, стерилизация, замораживание, высушивание, химическая очистка и т. д.). Если этого не делать, могут произойти пищевые отравления.

Ботулинические бациллы вызывают опасное пищевое отравление — ботулизм, часто приводящее к смерти человека. Бактерия, вызывающая ботулизм, попадает с плохо промытыми продуктами в консервы и активно развивается в бескислородных условиях при обилии белка. В результате ее жизнедеятельности в мясных или грибных консервах накапливается страшный яд ботулин.

Среди бактерий имеется много болезнетворных (патогенных) видов, вызывающих заболевания у людей, животных или растений. Тяжелое заболевание брюшной тиф вызывает бактерия сальмонелла, дизентерию — бактерия шигелла.

Болезнетворные бактерии разносятся по воздуху с капельками слюны больного человека при чихании, кашле и даже при обычном разговоре (дифтерия, коклюш). Некоторые болезнетворные бактерии очень устойчивы к высыханию и долго сохраняются в пыли (туберкулезная палочка).

В пыли и почве живут бактерии рода клостридиум — возбудители газовой гангрены и столбняка. Некоторые бактериальные заболевания передаются при физическом контакте с больным человеком (венерические болезни, проказа). Часто болезнетворные бактерии передаются человеку с помощью так называемых переносчиков.

Тема:

Роль бактерий в природе и жизни человека

Польза бактерий Вред бактерий
Круговорот веществ в природе Порча пищевых продуктов
Плодородие почвы (перегной) Болезни человека, животных и растений
Образование угля, нефти, торфа Разрушение бумаги и др. материалов
Азотфиксация (бобовые растения) Коррозия металлов
Помогают переваривать пищу (кишечник)
Обезвреживают токсичные вещества (кишечник)
Обеспечивают иммунитет (кишечник)
Не дают размножаться гнилостным бактериям (кишечник)
Производство пищевых продуктов
Производство антибиотиков
Производство красок и текстиля
Очистка сточных вод

I. Бактерии – самые первые живые обитатели планеты Земля. Они появились более 3,5 млрд лет назад. (СЛАЙД 2) На древность их происхождения указывает отсутствие в бактериальной клетке оформленного ядра и большинства органоидов, характерных для клеток более высокоорганизованных существ – растений и животных.

С тех давних времен и до сегодняшнего дня бактерии обеспечивают самый важный процесс, благодаря которому существует жизнь на Земле – круговорот веществ в природе.

Бактерии активно перерабатывают живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты своего обмена в круговорот веществ. (СЛАЙД 3)

II.

Бактерии совместно с грибами и другими микроорганизмами образуют перегной и гумус, то есть создают плодородную почву. Первая почва на нашей планете была создана бактериями. В 1 г почвы содержится от 500 миллионов (в неплодородных, песчаных почвах) до 2-х и более миллиардов (в чернозёмах) бактерий.

Бактерии составляют 3% от сухой массы почвы.

Кроме того бактерии участвуют в образовании каменного угля, нефти и торфа.

III. Известно, что некоторые бактерии помогают растениям. Оказывается растениям очень нужен азот, который содержится в почве. Однако большинство почвенных соединений азота растениям не доступно, они не могут их усвоить.

Бактерии способны проникать в корни бобовых растений, активно размножаться внутри корня и превращать атмосферный азот в доступную для этих растений форму. На корнях в местах их поражения бактериями образуются клубеньки – это разросшиеся клетки корня. Отсюда название бактерий – клубеньковые азотфиксирующие.

(СЛАЙД 4) Такое совместное взаимовыгодное сожительство организмов – бактерий и растений – называется симбиоз.

  • Симбиоз – (от греч. сим- совместно, биос – жизнь) – совместное взаимовыгодное сосуществование двух разных видов организмов.

IV. Во многих случаях бактерии могут быть и вредны. Так, сапротрофные бактерии портят пищевые продукты. Чтобы уберечь продукты от порчи, их подвергают специальной обработке (кипячение, стерилизация, замораживание, высушивание, химическая очистка и т. д.). Если этого не делать, могут произойти пищевые отравления. (СЛАЙД 5)

Запишем эту роль бактерий в соответствующую колонку.

V. Среди бактерий имеется много болезнетворных (патогенных) видов, вызывающих заболевания у людей, животных или растений (СЛАЙД 6). Тяжелое заболевание брюшной тиф вызывает бактерия сальмонелла, дизентерию – бактерия шигелла. Болезнетворные бактерии разносятся по воздуху с капельками слюны больного человека при чихании, кашле и даже при обычном разговоре (дифтерия, коклюш). Некоторые болезнетворные бактерии очень устойчивы к высыханию и долго сохраняются в пыли (туберкулезная палочка). В пыли и почве живут бактерии рода клостридиум – возбудители газовой гангрены и столбняка. Некоторые бактериальные заболевания передаются при физическом контакте с больным человеком (венерические болезни, проказа). Часто болезнетворные бактерии передаются человеку с помощью так называемых переносчиков. Например, мухи, ползая по нечистотам, собирают на своих лапках тысячи болезнетворных бактерий, а затем оставляют их на продуктах, потребляемых человеком.

Бактерии поражают животных, вызывая чумку, бруцеллез и др. Растения болеют такими бактериальными заболеваниями как бактериоз, ожог коры и др.

VI. Однако многие бактерии в организме человека приносят не вред, а напротив – пользу.
Совокупность бактерий в теле человека, которые не наносят организму вреда называется нормальной микрофлорой организма.

В ротовой полости – основная масса бактерий в зубном налете (в 1г – примерно 250млн.) Это стрептококки, лактобациллы, коринебактерии, актиномицеты и др. (СЛАЙД 7)

В пищеварительном тракте (толстый кишечник) – симбиотические бактерии – бифидобактерии, лактобактерии и др. – помогают переваривать пищу, обезвреживают токсичные вещества, обеспечивают иммунитет, не дают размножаться вредным гнилостным бактериям.

Совет

На кожных покровах – бактерии составляют нормальную микрофлору кожи.

Запишем эти функции бактерий в соответствующую колонку.

VII. Интересно, что человек сумел приручить не только полезных животных. Но и такие мельчайшие организмы, как бактерии. Оказывается бактерии находят применение в различной производственной деятельности человека.

(СЛАЙД 8)

  • Знаете ли вы где и как применяются бактерии?

В пищевой промышленности для производства сыров и кисломолочных продуктов: йогуртов, кефиров, простокваши и т.д. Бактерии нужны для получения кондитерских изделий, напитков и снятия оболочек с зерен кофе и какао, получения квашенных продуктов.

Бактерии уксусно-кислого брожения используются в производстве винного уксуса.

В фармоцевтике бактерии используют для производства антибиотиков, в частности стрептомицина (бактериями рода Streptomyces), эритромицина, нистатина

Бактерии применяются в промышленном производстве красок, пластмасс, кожи и текстиля.

Бактерии незаменимы для переработки отходов, например сточных вод, в менее опасные или даже полезные продукты. Сточные воды – одна из острых проблем современного человечества.

Их полная минерализация требует огромных количеств кислорода, а в обычных водоемах, куда принято сбрасывать эти отходы, его для их обезвреживания уже не хватает.

Решение заключается в дополнительной аэрации стоков в специальных бассейнах (аэротенках): в результате бактериям-минерализаторам хватает кислорода для полного разложения органики, и одним из конечных продуктов процесса в наиболее благоприятных случаях становится питьевая вода.

Запишем эти функции бактерий в соответствующую колонку.

VIII. Нельзя забывать и о разрушительной роли бактерий. К примеру, бактерии вызывают разрушение бумаги, каррозию и последующее разрушение металлов. Особенно большой проблемой это становится для археологов и исследователей древностей.

Запишем эту роль бактерий в соответствующие графы таблицы.

Мы завершили рассмотрение роли бактерий в природе и жизни человека. Однако функции, выполняемые бактериями были рассмотрены только поверхностно. Воспользуйтесь ресурсами Интернета чтобы узнать подробнее, к примеру, как бактерии участвуют в производстве кофе, как удаётся защитить от бактерий древние пергаменты, каким образом создаются антибиотики и как они работают и многое другое.

Поделитесь с Вашими друзьями:

Check Also

Все бактерии вредны для организма

Микроорганизмы в жизни человека

Среди наиболее опасных для человека бактерий можно выделить:

  1. Возбудитель ботулизма, парализующего нервную систему – клостридия ботулина.
  2. Сальмонелла брюшного тифа, который проявляется высокой температурой и сильными болями в животе. Бактерия может, кроме того, не проявляться в симптомах, но человек при этом остается носителем заболевания.
  3. Столбнячной палочке свойственно активное развитие в глубокой ране, способное вызвать столбняк. Эта болезнь, с сильными судорогами, имеет очень высокую смертность.
  4. Все слышали о палочке Коха, ведущей к туберкулезу, являющимся одной из наиболее частых причин смерти человека. Передается при помощи воздушно-капельных путей, обнаруживается при флюорографическом обследовании.
  5. Кишечная палочка бывает просто микрофлорой кишечника, однако несколько ее серотипов приводят к кишечным инфекциям.
  6. Холерный вибрион чаще всего встречается в грязной воде. Холера при отсутствии лечения вполне способна закончиться смертельным исходом.
  7. Стрептококки – очень опасны, поскольку провоцируют менингит, пневмонию и т.п. Стрептококковый токсический шок сопровождается жаром, отеками конечностей и некрозом.
  8. Аспергилл дымящий представляет собой плесневый грибок, опасный для людей, имеющих ослабленный иммунитет, поражающий в первую очередь органы дыхания.
  9. Бледная трепонема провоцирует развитие сифилиса. Сегодня это вполне излечимая на первых стадиях болезнь, но в третичной – чревата необратимыми изменениями в организме и смертью.
  10. Стафилококк золотистый мы уже давно связываем с пневмонией и менингитом, сепсисом. Его опасность в высокой устойчивости к антибиотикам.

Разделение на плохие и хорошие

Бактерии принято классифицировать по форме. В зависимости от этого ученые разделили их на три группы:

  1. К шаровидным (коккам) относят похожий на виноградные гроздья стафилококк, действие которого провоцирует пищевые отравления, а также гнойные воспаления. А вот стрептококкам, образующим в результате деления цепочку клеток, свойственно провоцировать воспалительные заболевания.
  2. Похожие формой на обычную палочку бактерии называют палочковидными. Существуют бактерии, образующие своеобразные слои защиты, которые противодействуют влиянию извне – это бациллы.
  3. Бактерии, имеющие извитую форму, относятся к спиралям, и они преимущественно безвредны. К ним относятся спириллы, спирохеты.
  • Кроме того, существуют названия, связанные с той или иной особенностью. Всем известный вибрион отличается быстрыми колебаниями, а протеус, названный по имени греческого бога, способного приобретать тот или иной облик, характерен тем, что в различных организмах действует по-разному.
  • Кроме того, часто бактерии называют именами ученых, открывших их: риккетсии, шигеллы, бруцеллы или, скажем, лямблии с сальмонеллами.

Воздух не является питательной средой для бактерий, поэтому пребывание в этой среде у микробов временное. В воздух они попадают из почвы. Распространяют инфекцию воздушно-капельным путем больные люди и животные. Огромное количество микробов находится в закрытых помещениях. Через воздух передаются вирусные и бактериальные инфекции, простейшие и грибы. Они являются виновниками гриппа, кори, ветряной оспы, коклюша, скарлатины, туберкулеза, дифтерии и стафилококковой инфекции.

Рис. 7. Микобактерии туберкулеза. Бактерии много тысячелетий вызывают заболевания у человека и животных. Туберкулезная палочка крайне устойчива во внешней среде. В 95% случаев передается воздушно-капельным путем. Чаще поражает легкие.

Рис. 8. Возбудитель дифтерии – коринебактерии или палочки Леффлера. Чаще развивается в эпителии слизистого слоя миндалин, реже гортани. Отек гортани и увеличенные лимфоузлы могут привести к асфиксии. Токсин возбудителя фиксируется на мембранах клеток сердечной мышцы, почек, надпочечников и нервных ганглиях и разрушает их.

Рис. 9. Возбудители стафилококковой инфекции. Патогенные стафилококки вызывают обширные поражения кожи и ее придатков, поражения многих внутренних органов, пищевую токсикоинфекцию, энтериты и колиты, сепсис и токсический шок.

Рис. 10. Менингококки – возбудители менингококковой инфекции. До 80% заболевших составляют дети. Инфекция передается воздушно-капельным путем от больных и здоровых носителей бактерий.

Микроорганизмы в жизни человека

Рис. 11. Бордетеллы коклюша.

Рис. 12. Возбудители скарлатины стрептококки pyogenes.

Слово «бактерии» у большинства людей ассоциируется с чем-то неприятным и с угрозой для здоровья. В лучшем случае вспоминаются кисломолочные продукты. В худшем – дисбактериоз, чума, дизентерия и прочие неприятности. А бактерии есть везде, они бывают плохие и хорошие. Что же могут скрывать микроорганизмы?

Человек и бактерии

В нашем организме постоянно происходит борьба, которую ведут вредные и полезные бактерии. Благодаря этому процессу, человек получает защиту от различных инфекций. Различные микроорганизмы окружают нас на каждом шагу. Они живут на одежде, летают в воздухе, они вездесущи.

Наличие бактерий во рту, а это порядка сорока тысяч микроорганизмов, защищает десна от кровотечения, от пародонтоза и даже от ангины. Если у женщины нарушается микрофлора, у неё могут начаться гинекологические заболевания. Соблюдение элементарных правил личной гигиены поможет избежать таких сбоев.

От состояния микрофлоры полностью зависит иммунитет человека. Только в желудочно-кишечном тракте находится почти 60% всех бактерий. Остальные расположились в дыхательной системе и в половой. В человеке живет порядка двух килограммов бактерий.

Полезные бактерии

Полезные бактерии бывают: молочнокислые, бифидобактерии, кишечная палочка, стрептомиценты, микоризы, цианобактерии.

Микроорганизмы в жизни человека

Все они играют важную роль в жизни человека. Одни из них предотвращают появление инфекций, другие используют в производстве лекарственных препаратов, третьи поддерживают баланс в экосистеме нашей планеты.

Вредные бактерии могут вызвать у человека ряд серьезных заболеваний. Например, дифтерию, сибирскую язву, ангину, чуму и многие другие.

Они легко передаются от заразившегося человека через воздух, еду, прикосновение. Именно вредные бактерии, названия которых будут приведены ниже, портят продукты питания.

От них появляется неприятный запах, происходит гниение и разложение, они вызывают заболевания.

Бактерии могут быть грамположительными, грамотрицательными, палочковидными.

Таблица. Вредные бактерии для человека. Названия

Названия Место обитания Вред
Микобактерии пища, вода туберкулез, проказа, язва
Столбнячная палочка почва, кожа, пищеварительный тракт столбняк, мышечные спазмы, дыхательная недостаточность
Палочка чумы (рассматривается специалистами как биологическое оружие) только в организме человека, грызунов и млекопитающих бубонная чума, пневмония, кожные инфекции
Хеликобактер пилори слизистая оболочка желудка человека гастрит, пептическая язва, вырабатывает цитоксины, аммиак
Сибироязвенная палочка почва сибирская язва
Палочка ботулизма пища, зараженная посуда отравление

Вредные бактерии способны долгое время находиться в организме и всасывать полезные вещества из него. При этом они способны вызвать инфекционное заболевание.

Микроорганизмы в жизни человека

Одна из самых устойчивых бактерий – это метициллин. Его знают больше под названием «золотистый стафилококк» (Staphylococcus aureus). Этот микроорганизм способен вызвать не одно, а несколько инфекционных заболеваний.

Некоторые виды этих бактерий стойки к воздействию мощных антибиотиков и антисептиков. Штаммы этой бактерии могут жить в верхних отделах дыхательных путей, в открытых ранах и мочевыводящих каналах каждого третьего жителя Земли.

Для человека с сильным иммунитетом это не представляет опасности.

Вредные бактерии для человека – это также патогены под названием Salmonella typhi. Они являются возбудителями острой инфекции кишечника и брюшного тифа. Такие виды бактерий, вредных для человека, опасны тем, что вырабатывают токсические вещества, которые крайне опасны для жизни.

Обратите внимание

При протекании болезни происходит интоксикация организма, очень сильная лихорадка, высыпания на теле, увеличивается печень и селезенка. Бактерия очень стойка к разным внешним воздействиям. Хорошо живет в воде, на овощах, фруктах и прекрасно размножается в продуктах из молока.

К самым опасным бактериям относится также бактерия Clostridium tetan. Она вырабатывает яд под названием «столбнячный экзотоксин». Люди, которые заражаются этим патогеном, испытывают страшные боли, судороги и очень тяжело умирают. Болезнь называется столбняк. Несмотря на то что вакцину создали ещё в 1890 году, каждый год на Земле от неё умирает 60 тысяч человек.

И ещё одна бактерия, которая способна привести к смерти человека, – это Mycobacterium tuberculosis. Она вызывает туберкулез, который устойчив к воздействию лекарств. При несвоевременном обращении за помощью человек может умереть.

Вредные бактерии, названия микроорганизмов изучают со студенческой скамьи медики всех направлений. Здравоохранение ежегодно ищет новые методы для профилактики распространения инфекций, опасных для жизни человека. При соблюдении мер профилактики не придется тратить силы на поиск новых способов борьбы с такими заболеваниями.

Для этого необходимо вовремя выявлять источник появления инфекции, определить круг заболевших и возможных пострадавших. Обязательно необходимо изолировать тех, кто заражен, и провести дезинфекцию очага заражения.

Второй этап – это уничтожение путей, через которые могут передаваться вредные бактерии. Для этого проводят соответствующую пропаганду среди населения.

Под контроль берут объекты питания, водоемы, склады с хранением продовольствия.

Каждый человек может противостоять вредным бактериям, всячески укрепляя свой иммунитет.

Форма тела

  • Как уже говорилось, бактерии могут быть сферическими. Их представляют кокки. Микро – это клетки, которые расположены отдельно; дипло – парами, стафило — гроздьями, стрепто – цепочкой; а также сарцина (пакеты от 8 клеток). Их размер – до 1 мкм.
  • Палочковидным бактериям характерна прямая форма, они имеют до 8 мкм в длину и до 2 мкм – в толщину. Форма может быть неправильной, вплоть до ветвящейся, какую имеют, к примеру, актиномицет. Если палочка немного изогнутой формы – ее называют вибрионом.
  • Также можно назвать риккетсию, хламидию, которая вне пределов клетки является сферической, микоплазмы, у которых отсутствует клеточная стенка и т.д.
  • Бактерии извитых форм напоминают спираль, как, например, спирилла, похожая на штопор. А вот хеликобактер похож своими изгибами на крылья чайки в полете. Также близка к этому виду бактерий спирохета, имеющая спиралевидную форму и обладающая подвижностью. Лептоспира же – с частыми завитками, которые напоминают закрученную веревку.

Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они различаются по форме.

Название бактерии Форма бактерии Изображение бактерии
Кокки Шарообразная
Бацилла Палочковидная
Вибрион Изогнутая в виде запятой
Спирилла Спиралевидная
Стрептококки Цепочка из кокков
Стафилококки Грозди кокков
Диплококки Две круглые бактерии, заключённые в одной слизистой капсуле

Микобактерий туберкулеза

Палочка Коха является самой опасной бактерией в мире на сегодняшний день. Среда обитания бактерии – позвоночник любого млекопитающего. При ослаблении иммунной системы очень быстро поражает легкие, печень, почки, кости, лимфоузлы. Микобактерия отличается высокой живучестью и может существовать в водной среде и почве до 6 месяцев, на оболочках продуктов питания – до года, в человеческом организме – всю жизнь.

Четвертая часть мирового населения заражена латентным (скрытым) туберкулезом и, возможно, даже не подозревает об этом. Но серьезное поражение иммунитета может дать толчок развитию болезни. Только в России ежегодная смертность от заболевания составляет порядка 20 тыс. человек. Основной причиной является легкость заражения – воздушно-капельный путь. Вовремя выявить и предупредить туберкулез поможет ежегодная процедура флюорографии.

Бледная трепонема

Микроорганизмы в жизни человека

Микроорганизмы бледной спирохеты являются возбудителями тяжелого венерического заболевания – сифилиса. Их отличие от других одноклеточных заключается в необычном строении. Бактерия закручена в спираль и при движении сокращается и изгибается подобно змее. Трепонема не нуждается в кислороде и прекрасно чувствует себя в человеческом организме.

Основной путь бактериального заражения – половой контакт. Однако передача инфекции может произойти и в бытовых условиях (через средства личной гигиены), при процедуре переливания крови, а также внутриутробно, от зараженной матери плоду. В наше время заболевание легко излечимо на I и II стадии, но III этап чреват серьезными последствиями с необратимыми изменениями во всем организме.

Как делятся, размножаются бактерии: схема

  • Способ размножения бактерий присущ всем одноклеточным организмам – это деление. Оно дает существование двум дочерним клеткам, которые в свою очередь повторяют этот процесс, тем самым каждый раз удваивая количество.
  • Существует также процесс, при котором образовываются споры. Это происходит при наличии неблагоприятных условий, когда цитоплазма способна образовать, покинув материнскую оболочку, новую, которая является более плотной. Такая клетка называется спорой. Если она попадает в благоприятную среду, то возможно ее прорастание и образование полноценной бактерии.

Размножение

Из чего состоят бактерии?

  • Клеточная стенка бактерии содержит полисахариды, белки, липиды. В основном же стенка состоит из многослойного пептидогликана. Также стенка содержит наружную мембрану, которая своей трехслойной структурой похожа на цитоплазматическую (внутреннюю) мембрану. Обе мембраны состоят преимущественно из липидов.
  • Наружная мембрана изнутри состоит из фосфолипидов, наружный слой – это липополисахариды. Пространство между мембранами заполнено ферментами. Внутренняя мембрана имеет три слоя, ее структура – это фосфолипиды в два слоя и интегральные белки.

Состав

  • Цитоплазму составляют белки, рибонуклеиновые кислоты, рибосомы. Также наличествуют запасные питательные вещества: гликоген, волютин, полисахариды.
  • Аналогом ядра можно назвать нуклеоид, находящийся в центре и представляющий собой закольцованную двунитевую ДНК. У нуклеоида отсутствует ядерная оболочка и ядрышко. Не представлены и гистоны.
  • В составе бактерий также можно наблюдать слизистую структуру с четкими границами, которую называют капсулой. В ее составе полисахариды, полипептиды.
  • Жгутик – это тонкая нить, длиннее самой клетки (до 15 мкм), начинающаяся с внутренней мембраны. Жгутики достигают в толщину всего 20 нм и имеют диски, с помощью которых крепятся к стенке.
  • И, наконец, неблагоприятные условия для бактерии могут провоцировать образование спор в бактериальной клетке, которые способны не только длительное время сохраняться, но и прорастать.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Полезный инфопортал