membrană replicarea ADN sau nucleoid.
Activitatea enzimatică depinde de mai multe condiții, în principal, de la temperatura de cultivare bacterii și pH-ul mediului.
3. Procesele vitale bacterii
Utilizeaza nutrienți numai în molecule relativ mici, care pătrund în celulă. Această metodă de hrănire, caracteristică tuturor organismelor de origine vegetală, menționate la golofitnym. Substanța organică combinată (o proteină, polizaharide, celuloză, etc.) pot servi drept sursă de putere și energie numai după hidroliză înainte de compuși mai simpli care sunt solubile în apă sau în lipoizi. Capacitatea diferiților compuși de a pătrunde în citoplasmă celulei depinde de permeabilitatea membranei citoplasmatice și structura chimică a nutrienților.
Substanțele care sunt o sursă de bacterii de alimente extrem de diverse. Cel mai important element pentru organismele vii, este carbon. Unele specii de bacterii (autotrophs) pot utiliza carbon anorganic din dioxid de carbon și sărurile sale, altele (heterotrophs) numai din compuși organici. Marea majoritate a bacteriilor sunt heterotrofe. Pentru asimilare carbon necesită sursă de alimentare externă. Cateva specii de bacterii care au pigmenți fotosintetici, utilizează energia luminii solare. Aceste bacterii sunt numite fotosinteză. Printre acestea se numără autotrophs (verde și bacterii sulf violet) și heterotrofe (bacterii violet non-sulf), ele sunt de asemenea numite, respectiv, și fotoorganotrofami fotolitotrofami. Cele mai multe bacterii folosesc energia reacțiilor chimice numite chimiosintetice. autotrophs chimiosintetice sunt numite chemolithotrophs și heterotrophs - hemoorganotrofami.
bacteriile heterotrofe metaboliza carbon absorb carbonul din compușii organici de natură chimică diferită, ușor metaboliza compuși care conțin legături nesaturate sau atomi de carbon cu valențele parțial oxidate. În acest sens, sursele de carbon mai ușor disponibile sunt zaharuri, alcooli polihidroxilici, și altele. Unele heterotrophs împreună cu asimilarea carbonului organic poate asimila și carbonul anorganic.
Bacteriile raportul de azot este, de asemenea, surse diferite. Există bacterii asimilează chiar azotul atmosferic mineral și. Alte bacterii sunt în imposibilitatea de a sintetiza unele proteine sau molecule de simpli compuși amino azot. In acest grup, există forme care folosesc azotul din amino acizii individuali, peptone, substanțe proteinice complexe de minerale și surse de azot suplimentat cu aminoacizi le nesinteziruemyh. Acest grup include mai multe specii de bacterii patogene.
Pe lângă sursele de azot și carbon, bacteriile au nevoie de fosfor, sulf, potasiu, magneziu, fier, microelemente, precum și alți factori de creștere.
Z. b) reproducerea
celulă bacteriană începe după reacțiile secvențiale divizate asociate cu reproducerea componentelor sale.
În culturile cu creștere rapidă, există mai multe puncte de replicare. Procesul de replicare a ADN-ului este însoțită de o separare a celulelor sintetizează catene de ADN. Separarea ADN-ului joacă un rol importante celule mesosoma.
In timpul diviziunea celulelor incetineste si incepe vnovb după diviziune.
Capetele replicarea ADN-ului este momentul inițierii diviziunii celulare. Inhibarea sintezei închiderii replicării conduce la perturbarea procesului de divizare: celula se oprește în creștere și divizată în lungime. In exemplul de E. Coli a arătat că mai întâi necesită divizarea proteinei termolabile, și o stare între poliamine individuale în celulă, în care cantitatea de putrescine trebuie să depășească numărul de spermidină. Există dovezi de fosfolipide și valoarea autolizina pentru procesul de diviziune celulară.
Mecanismul de redare mezosom ca sistem de membrana celulară, nu este încă clar. Se crede că, odată cu creșterea celulelor bacteriene mesosoma treptat separat.
Odată cu creșterea celulei bacteriene partiția de celule este format lângă mesosoma. Formarea sept duce la diviziunea celulară. Celulele fiice nou formate sunt separate unul de celălalt. In unele bacterii formarea partiției nu conduce la separarea celulelor: celulele formate multi-compartimentate.
O serie de mutante în E. Coli, în care se formează peretele despărțitor mobil, fie într-un loc neobișnuit, fie împreună cu peretele cu localizarea obișnuită a peretelui despărțitor suplimentar este format lângă polii celulei, și cu celule mici (cu celule mici) mărimea 0,3-0, 5 m. celule, de obicei, ADN-ul Mini-privat, din moment ce divizarea nucleoid celulei-mamă nu se încadrează în ele. In absenta ADN mini-celule sunt utilizate în genetica bacteriene pentru a studia expresia funcției genelor factorilor ereditate extracromozomial și alte probleme. După însămânțare celulele în mediu proaspăt în timp ce bacteriile nu proliferează - această fază staționară este numită inițial sau lag fază. Log-fază se transformă într-o fază de accelerare pozitivă. In aceasta faza incepe impartirea bacteriilor. Când viteza de întreaga populație a creșterii celulare atinge o valoare constantă, începe faza de multiplicare logaritmică. faza logaritmică este înlocuită cu o fază de accelerare negativă, iar apoi începe faza staționară. Numărul de celule viabile în această fază permanent. Urmată de o fază de dispariția treptată a populației. Afectează: tip de bacterii de cultură compoziție vârstă medie de cultură compoziție cultură, temperatură de cultivare, aerare, etc.
In ciuda vitezei de creștere constantă a populațiilor de bacterii în faza logaritmică, celulele singulare sunt încă în stadii diferite de divizare. Uneori este important să se sincronizeze creșterea unei populații de celule, care este de a primi o cultură sincronă. Tehnici simple sunt condiții de temperatură de schimbare de sincronizare, sau cultivarea în condiții de lipsă de nutrienți. Inițial, cultura este plasat într-un non-conditii optime, apoi înlocuiți-le cu optime. În acest caz, toate populațiile de celule sincronizate ciclu de diviziune, dar diviziunea celulara sincronă este, de obicei, nu mai mult de 3-4 cicluri.
3. a) formarea de Spore
Bacteriile din genul Bacillis Clostnidium și Pesuifotoma Culum precum și anumite tipuri de coci și spirilla capabile de a forma spori (endespory) - vițel sferice sau rezistente la factorii adverse. Disputele refractă în mod clar dispute și în mod clar vizibile în lumina microscopului. De obicei, celulele bacteriene format în doar un singur argument. Recent, cu toate acestea, în anumite specii Clostnidium descoperite celule cu două sau mai multe spori. Sporulare incepe de obicei atunci când bacteria este lipsită de nutrienți sau atunci când mediul în cantități mari acumulează produse metabolice ale bacteriilor. Prin urmare, sporii pot fi considerate ca adaptarea organismului de a supraviețui în condiții nefavorabile de mediu.
Formarea sporilor depinde de starea de creștere. Sporii pot rămâne viabile într-un mediu în care celulele vegetative, adică celulele nu formează spori sunt uciși. Cele mai multe spori tolera desicare, multe dispute nu poate fi ucis chiar și prin fierbere timp de câteva ore. Pentru distrugerea lor necesită abur 120, la o presiune de 1 atm temperatura (1,01 x 10 Pa). În aceste condiții, sporii sunt uciși în 20 de minute. În stare uscată ei mor lishi cu încălzire puternică (până la 150-160), timp de câteva ore. Sporii de specii de bacterii individuale diferă în special stabilitatea termică. schema totală de spori pot fi reprezentate după cum urmează. Ca rezultat al diviziunii inegale a celulelor bacteriene, însoțite de invaginare a membranei citoplasmatice, există o parte separată a nucleoid cu o mică parte a citoplasmei. Formată pariul este apoi acoperit cu membrana citoplasmatică a celulei bacteriene.
Astfel, în cadrul celulei, o nouă celulă a litigiului, înconjurat de două membrane. Apoi se formează membrana între cortexul cortical sau constând din peptidoglican molecule specifice.
Dezvoltarea în continuare a disputelor este formarea de mai multe straturi de acoperire și a maturării de spori. capace Spore sunt sintetizate în principal din proteine specifice nou sintetizate, dar și a lipidelor și glicolipide. Electron examinarea microscopică a secțiunilor ULTRATON multe bacterii au arătat că sporii produse pe partea de sus se referă la o altă structură - ekzesporium, de multe ori format din mai multe straturi și având o varietate de ori „stucco“ forma. Sporii diametru aproximativ egal cu diametrul celulei, care se extinde, astfel, oarecum, dobândind aspectul copan. Alții dispută este formată în centrul celulei, iar acesta din urmă nu se schimba forma sau (b Bacillis), sau extins în mijloc, luând forma unui ax (născut Clostnidium).
După maturare spori ai peretelui celulei vegetative a celulei este distrusă, iar disputa se duce la mediul înconjurător. Atunci când se injectează în condiții favorabile sporii germinează.
Spore germinare precedată absorbția de apă și umflarea în consecință. Învelișul apoi, sub influența presiunii cauzate de creștere, este rupt, există un tub germen. În continuare se lungirea organismului bacterian eliberat și, în final, celulele, diviziunea deja alungite.
sporilor de bacterii sunt de mult timp (zeci, sute și chiar mii de ani), există într-o stare de repaus.
Sunt microorganisme care formează relativ rezistente la condiții nefavorabile de mediu (temperatura, pH, aerare, etc.) - Celulele inactive cistita, sporii nu sunt. De exemplu, Azotobacter forma cistita, rezistent la căldură și deshidratării.
Și alte grupări cunoscute în repaus (celule microspori, myxobacteriei, actinomicete, endoscoape, etc.).
4. Valoarea bacteriilor în natură și viața umană
În natură, bacteriile sunt extrem de predominante. Ei locuiesc în sol, care acționează ca distrugători ai materiei organice - resturile de plante moarte și animale. Transformarea moleculelor organice în anorganice, bacteriile curata prin aceasta suprafata planetei in descompunere a reziduurilor și a elementelor chimice reciclate și ciclul biologic.
Și în viața umană rolul bacteriilor este imens. Deci, obtinerea de multe produse alimentare și industriale este imposibilă fără participarea diferitelor bacterii de fermentație. Rezultatul obținut din bacterii iaurt, iaurt, brânză, koumiss, precum enzimele, alcoolii, acidul citric. Procesele alimente fermentate sunt de asemenea asociate cu activitatea bacteriană.
Există bacterii - simbionți (din latinescul „Sim.“ - împreună, „bios“ - viață), care trăiesc în corpurile de plante și animale și să le aducă unele beneficii. De exemplu, bacteriile nodul rădăcină de sedimentare în rădăcinile unor plante sunt capabile să absoarbă azot gazos din aerul din sol și astfel aceste plante care furnizează azot, necesare pentru viață. Otmiraya, plante îmbogățirea solului cu compuși ai azotului, care nu ar fi posibile fără participarea acestor bacterii.
bacterii prădătoare cunoscute hrănesc cu alte specii de procariote.
rol important și negativ al bacteriilor. Diferite tipuri de bacterii care produc alterării, alocând-le produsele metabolismului lor, toxice pentru om. Cel mai periculos patogen (din greacă „patos.“ - boala si „geneza“ - origine) bacterii - o sursă de o varietate de boli umane și animale, cum ar fi pneumonia, tuberculoza, apendicita, salmonella, ciuma, holera etc. infecta bacterii și plante. .
Bacteriile locuiesc intreaga biosfera, este aproape imposibil de a găsi părțile sale, în cazul în care viața ar fi, dar nu ar fi bacterii. Cu toate acestea, în condiții care sunt definite ca extrem, adesea găsit doar bacterii, de exemplu, temperaturi extreme peri, salinitate, pH. O mare varietate de condiții de bacterii depuse corespunde biosferei diversității proprietăților și adaptări. Cu un număr foarte mare de populații și de a dezvolta mecanisme de evoluție și difuzie a variabilității genetice a determinărilor, majoritatea speciilor bacteriene este într-o stare constantă de adaptare a mișcării, în conformitate cu condițiile de mediu în continuă schimbare, organismele Boule sau elemente ale naturii neinsufletite.
În ciuda simplității relative a organizării celulei bacteriene și volumul său mic, are o foarte complexe și sofisticate mecanisme moleculare de adaptare, a căror existență este încă relativ recent, a fost imposibil de imaginat chiar.
Un factor important în evoluția bacteriilor a devenit acum dezvoltarea rapidă a biotehnologiei și ingineriei genetice. Studiul de mediu a microorganismelor importante industrial în condițiile de producție devine o necesitate.
Având în vedere ecologia bacteriilor, este necesar să se aibă în vedere faptul că Onya sunt nu numai locuitorii, ci și creatorii biosferă moderne, și sunt acum ei înșiși factorul de mediu pentru aproape toate organismele vii, cu care interacționează, atât în mod indirect, prin procesele de elemente de circulație, și fiind direct simbionți sau paraziți.
Ecologie de bacterii - știința în curs de dezvoltare rapidă, progresul său este determinată nu numai de intensitatea studiilor speciale de mediu, dar, de asemenea, succesul de microbiologie durugih vsenh și atkzhe în secțiunile relevante ale geneticii și biologiei moleculare.
Lipsa de extremă disponibile până în prezent cunoștințe despre varietate practic inepuizabil de bacterii care interacționează cu mediul și organisme este de necontestat. Acest lucru face posibil să se afirme cu încredere că în viitorul apropiat este descoperiri fascinante in domeniul microbiologiei mediului.
Referințe
SI Vavilov Marii Enciclopedii Sovietice. Ediția a 2-a. M. "BES" 1950
Cerealele BV Pavlenko PV bacterii Ecologie. Leningrad: Editura Universității din Leningrad, 1989
Mishustin RO Emtsev TV Microbiologie. M. „București - Agropromizdat» 1987
Petrovsky BV Great Medical Encyclopedia. M. sovietic Enciclopedia 1975