Урок 46-47 Общая характеристика бактерий. Разнообразие. Значение в природе и жизни человека

Урок 46-47 Общая характеристика бактерий. Разнообразие. Значение в природе и жизни человека.

Бактерии – самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероятно, более 3,5 млрд. лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете. Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение. Со временем их строение усложнилось, но и поныне бактерии считаются наиболее примитивными одноклеточными организмами. Интересно, что некоторые бактерии и сейчас ещё сохранили примитивные черты своих древних предков. Это наблюдается у бактерий, обитающих в горячих серных источниках и бескислородных илах на дне водоёмов.

Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или в зелёный цвет. Но колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в окружающую среду или пигментированием клеток.

Первооткрывателем мира бактерий был Антоний ван Левенгук – голландский естествоиспытавека, впервые создавший совершенную лупу-микроскоп, увеличивающую предметы в 160-270 раз.

Бактерии относят к прокариотам и выделяют в отдельное царство – Бактерии (Дробянки). Прокариоты – организмы, клетки которых не имеют ядра.

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

Способы передвижения

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы.

Ø  Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или

Ø  при помощи жгутиков. Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других – на двух или по всей поверхности.

Ø  Но движение присуще и многим иным бактериям, у которых жгутики отсутствуют. Так, бактерии, покрытые снаружи слизью, способны к скользящему движению.

Ø  У некоторых лишённых жгутиков водных и почвенных бактерий в цитоплазме имеются газовые вакуоли. В клетке может быть 40-60 вакуолей. Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на её поверхность, а почвенные бактерии – передвигаться в капиллярах почвы.

Место обитания

В силу простоты организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. Бактерии обнаружены везде:

  в капле даже самой чистой родниковой воды,

  в крупинках почвы,

  в воздухе,

  на скалах,

  в полярных снегах,

  в песках пустынь,

  на дне океана,

  в добытой с огромной глубины нефти и

  даже в воде горячих источников с температурой около 80ºС.

  Обитают они на растениях, плодах,

  у различных животных и

  у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.

Бактерии – самые мелкие и самые многочисленные живые существа. Благодаря малым размерам они легко проникают в любые трещины, щели, поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования. Переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 90ºС, не теряя при этом жизнеспособность. Практически нет места на Земле, где не встречались бы бактерии, но в разных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

  В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы до 30 км и больше.

  Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

  В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоёмов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

  В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но лишь в благоприятных условиях вызываю заболевания. Симбиотические живут в органах пищеварения, помогая расщеплять и усваивать пищу, синтезируют витамины.

Внешнее строение

Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой – клеточной стенкой, которая выполняет

  защитную и

  опорную функции, а также

  придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму.

  Она проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду.

Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи – капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула – не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она предохраняет бактерию от высыхания.

Внутреннее строение

1.  Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое строение.

2.  Вакуолей нет, поэтому запасные питательные вещества размещаются в самом веществе цитоплазмы – включения.

3.  Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано вещество, несущее наследственную информации – нуклеоид (ДНК).

4.  Цитоплазма отделяется от клеточной стенки цитоплазматической мембраной.

5.  Рибосомы синтезируют белок.

6.  Мезосомы - впячивания мембраны, синтез АТФ.

7.  Фотосинтезирующие мембранные впячивания.

8.  В цитоплазме клеток бактерий часто содержатся гранулы различной формы и размеров. Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии.

9.  Газовые вакуоли.

10.  Плазмиды – несут информацию об опасностях. Бактерии могут ими обмениваться между собой.

11.  Пили – бактерии между собой обмениваются плазмидами.

Способы питания

У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы – организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания.

Фотосинтезирующие бактерии	Хемосинтетики	Метилотрофы
Cинтезируют органические вещества за счёт солнечной энергии Цианобактерии, пурпурные бактерии и зелёные бактерии	Синтезируют органические вещества за счёт химической энергии окисления серы – серобактерии; аммония и нитрита – нитрифицирующие; железа – железобактерии; водорода – водородные бактерии.	Синтезируют органическое вещество за счёт химической энергии метаболизма углеродных соединений, содержащих метильную группу, простейшими из которых является метан.

Гетеротрофы – организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества.

Гетеротрофные бактерии подразделяются на сапрофитов, симбионтов и паразитов.

Бактерии-сапрофиты	Бактерии-симбионты	Бактерии-паразиты
Извлекают питательные вещества из мёртвого и разлагающего органического материала. Обычно они выделяют в этот гниющий материал свои пищеварительные ферменты, а затем всасывают и усваивают растворённые продукты.	Живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Бактерии, живущие в утолщениях корней бобовых растений.	Живут внутри другого организма или на нём, укрываются и питаются его тканями. Вызывают различные заболевания – бактериозы.

Растения нуждаются в азоте, но сами усваивают азот воздуха не могут. Некоторые бактерии соединяют содержащиеся в воздухе молекулы азота с другими молекулами, в результате чего получаются вещества, доступные для растений. Эти бактерии поселяются в клетках молодых корней бобовых, что приводит к образованию на корнях утолщений, называемых клубеньками. Корни дают бактериям углеводы, а бактерии корням – такие содержащие азот вещества, которые могут быть усвоены растением. Их сожительство взаимовыгодно.

Дыхание бактерий

Бактерии отличаются друг от друга обменом веществ. У одних он идёт при участии кислорода, у других – без его участия.

Ф.

Спорообразование

Споры – не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Спорообразование начинается лишь при недостатке питательных веществ или накоплении продуктов обмена. Бактерии в виде спор могут длительное время находиться в состоянии покоя. Споры бактерий выдерживают продолжительное кипячение и очень длительное промораживание. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнеспособной. Спора бактерий – это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.

Размножение

Размножаются бактерии делением одной клетки на две. Достигнув определённого размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии. Затем каждая из них начинает питаться, растёт, делится и так далее.

Размножение почкованием встречается у бактерий как исключение.

При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий происходит через каждые 20-30 минут. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно заполнить все моря и океаны. Простой подсчёт показывает, что за сутки может образоваться 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клеток). Если перевести в вес – 4720 тонн. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибают под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65-100ºС, перенаселенности, в результате борьбы между видами и т. д.

Домашнее задание

Домашнее задание

1.  Выучить конспект

2.  Выполнить домашнюю проверочную работу (1)

Вариант 1.

1. Выберите верные утверждения.

1.Бактерии — самые древние обитатели нашей планеты.

2. Большинство цианобактерий способно синтезировать вещества клетки за счет энергии света.

3. Архебактерии принимают участие в образовании горючего газа — метана.
4. Царство Прокариот подразделяют на три подцарства.

5. Все бактерии — гетеротрофы.
6. Бациллы — это округлые по форме бактерии.

7. Бактерии - аэробы обитают только в кислородной среде.

2. Ответьте на вопросы теста.

1.Какова роль бактерий в природе?

а) включают в круговорот энергию Солнца;

б) поглощают воду и минеральные соли из почвы;

в) усваивают молекулярный азот атмосферы;

г) превращают органические вещества в минеральные.

2.Настоящие бактерии размножаются

а) спорами; б) простым делением;

в) простым делением и спорами.

3. Патогенные бактерии поражают:

а) растения; б) животных;

в) человека; г) растения, животных, человека.

3. Дополните предложения.

1. Прокариоты - это …

2. По способу питания прокариоты могут быть …

3. Обычно прокариоты размножаются …

4. Бактерии, имеющие шарообразную форму называются …

4.Ответьте на вопрос.

Чем отличаются прокариоты от эукариотов?

Вариант 2.

1. Выберите верные утверждения.

1. Бактерии относятся к царству прокариот.

2. "Бактерион" означает "палочка".
3. Все бактерии размножаются половым путем.

4. Обогащение почв соединениями азота невозможно без участия бактерий.

5. Цианобактерии могут фиксировать атмосферный азот.

6. Царство Прокариот подразделяют на два подцарства.

7. Все бактериальные клетки имеют ядро.

2. Ответьте на вопросы теста.

1.Бактерии – это:

а) многоклеточные организмы;

б) одноклеточные безъядерные организмы

в) клетка, которая имеет ядро;

г) клетка, имеющая только форму палочки.

2. Человек использует бактерии в производстве

а) спирта; б) лимонной кислоты;

в) ферментов; г) все верно.

3. Бактерии были обнаружены в горных породах, возраст которых:

а) 3,5 млрд. лет; б) 2,5 млрд. лет;

в) 4,5 млрд. лет; г) 5,5 млрд. лет.

3. Дополните предложения.

1. Прокариоты - это …

2. По способу питания прокариоты могут быть …

3. Обычно прокариоты размножаются …

4. Бактерии, имеющие палочковидную форму называются …

4.Ответьте на вопрос.

Что произойдет на Земле, если исчезнут бактерии?

Вариант 3.

1.  Выпишите номера верных утверждений.

1.  Бактерии – это прокариотические организмы.

2.  Клетка бактерий не имеет клеточной стенки.

3.  Бактерии питаются органическими веществами только мертвых организмов.

4.  По отношению к кислороду бактерии подразделяются на аэробов, анаэробов и факультативных анаэробов.

5.  Цианобактерии – гетеротрофы.

6.  В клетке бактерий нет ядра.

7.  Бактерии размножаются делением клетки.

8.  Палочковидные бактерии называют кокками.

9.  Образования перегноя производится в основном бактериями.

10.  Бактерии-симбионты живут внутри других организмов и часто приносят им вред.

11.  Бактерии, живущие в жидкой среде, имеют жгутик.

12.  Бактерии могут жить только в воде и телах других организмов.

2.  Выберите правильные варианты ответов на следующие вопросы.

1.  Молочнокислые бактерии относятся к группе:

А – паразитов

Б – сапрофитов

В – симбионтов

Г – автотрофов.

2.  Клетки бактерий отличаются от растительных клеток:

А – отсутствием клеточной стенки

Б – отсутствием цитоплазмы

В – отсутствием ядра

Г – отсутствием ядерного вещества.

3.  Симбионты – это организмы, которые питаются:

А – мертвыми органическими веществами

Б – при помощи другого организма

В – гетеротрофно

Г – растворенными в почве веществами.

4.  Спора бактерий – это приспособление к:

А – размножению

Б – перенесению неблагоприятных условий

В – питанию

Г – передвижению.

5. Одиночные округлые бактерии называются:

А - стрептококки;

Б - кокки;

В – бациллы;

Г - вибрионы

3. Найдите соответствие между группой бактерий и соответствующими им признаками:

Группа бактерий А) болезнетворные Б) молочнокислые

Характерные признаки 1. сапротрофы 2. паразиты 3. возбудители заболеваний 4. наличие ядерного вещества 5. получение продуктов питания 6. наличие ядра

4.Ответьте на вопрос.

Почему цианобактерии раньше относили к растениям?