Все бактерии относятся к прокариотическим организмам. Это самые древние микроорганизмы, существующие уже более нескольких миллионов лет. Насчитывается около 2500 тысяч различных видов бактерий. Общая масса бактерий на планете составляет больше, чем масса других организмов. Объединяющая черта всех типов бактерий – безъядерное строение клеток.
Особенности строения клеток
Бактерии несут в себе генетический материал, представленный специфическими молекулами ДНК. Они удлиненной формы и имеют микроскопические размеры. Каждая молекула содержит в себе более 5 миллионов пар нуклеотидов. Тело же клетки отделяется от окружающей среды специальной оболочкой – цитолеммой. Она играет роль мембраны, которая защищает клетку от раздражающих факторов.
Многие бактерии имеют лизосомы. Они образуются вследствие выпячивания цитолеммы внутрь самого тела клетки. При помощи лизосом происходит процесс дыхания клеток. В клеточной цитоплазме находятся рибосомы. Они способствуют синтезу белка и аминокислот. Отдельные клетки не могут выживать поодиночке. Поэтому им нужно прикрепляться друг к другу. Для этого они используют специальные выступы, находящиеся на стенках клетки.
Клетка сохраняет свою форму при помощи клеточной стенки. Она же защищает клетку от воздействия негативных факторов внешней среды. Дополнительную защиту для клетки создает и слизистая оболочка, которая располагается сверху клеточной стенки. Все виды бактерий объединяет еще одна особенность: они не содержат хлорофилла, поэтому питаются готовыми органически веществами. Бактерии способны существовать везде. Их формы очень разнообразны.
Бактерии встречаются в воде, почве, на любой поверхности, в воздухе. Также они могут жить на коже. Бактерии могут комфортно существовать практически в любых условиях. Многие микроорганизмы не используют для жизнедеятельности кислород. Они живут в условиях вакуума, при высоких и низких температурах.
Поскольку бактерии очень быстро размножаются, у ученых есть возможность наблюдать за циклом их жизни и ставить все необходимые науке опыты. Недавним открытием стало то, что бактерии могут жить и размножаться даже вне пределов земного шара. Это единственные микроорганизмы, способные выживать в губительных условиях других планет.
Основные виды бактерий
Прокариоты делятся на несколько основных видов. Разделение происходит за счет формы бактерий и их внешнего вида. Микроорганизмы могут иметь форму гроздьев, шара или палочек. Они бывают изогнутыми и спиралевидными.
Бактерии способны очень быстро размножаться. Деление клеток происходит практически каждые 30 минут. Как и на все живые организмы, на размножение бактерий очень влияют различные факторы внешней среды. Они чувствительны к холоду, солнечному свету и высоким температурам.
Среди таких микроорганизмов происходит постоянная борьба за выживание. Только так можно понять, какие виды более устойчивы к внешним раздражителям. При нужных условиях клетки растут с огромной скоростью. Когда они достигают зрелости, начинается процесс деления.
Прокариоты характеризуются бесполым делением. Происходит оно без помощи второй особи. Непосредственно перед самим делением генетический материал, содержащийся в клетке, увеличивается практически вдвое.
В природе существует множество разновидностей бактерий. Все они относятся к гетеротрофным микроорганизмам. Они не способны к образованию органических веществ из неорганических. В зависимости от типа питания все бактерии делят на такие виды:
- паразиты. Выделяют токсические вещества, вредные для организма человека. Поэтому большинство паразитических видов бактерий является возбудителями тяжелых заболеваний, среди которых можно отметить холеру и туберкулез. Токсины, выделяемые болезнетворными бактериями, провоцируют появление различных осложнений, которые иногда приводят даже к смерти больного. Некоторые бактерии наносят непоправимый вред сельскому хозяйству. Поражая плодовые деревья, они могут привести к полному уничтожению целого вида растений на пораженной территории;
- симбиоты. Способны вступать в симбиоз со многими растениями. Эти микроорганизмы можно обнаружить на корнях некоторых растений. Они образуют там клубни, которые обогащают растение необходимым уровнем кислорода;
- сапрофиты. Бактерии, основной пищей которых является мертвая органика. Они принимают активное участие в разложении останков и насыщают почву некоторыми нужными веществами.
Какую роль играют бактерии в жизни человека
Некоторые типы бактерий очень важны для человека. Они принимают участие в процессе пищеварения и входят в состав нормальной микрофлоры кишечника. Если таких бактерий недостаточно, это сразу сказывается на состоянии здоровья. Количество хороших микроорганизмов в кишечнике значительно снижается, если долго принимать определенные медикаменты. Это приводит к развитию дисбактериоза и плохому общему самочувствию.
Учеными было подмечено, что определенные виды бактерий имеют способность разлагать неорганические вещества. К ним относят пестициды, красители и даже нефть. При этом не имеет значения, где находятся эти вещества. Они могут даже не попадать в почву или в окружающую среду. Благодаря таким свойствам микроорганизмов решается глобальная проблема разложения пищевых отходов.
Бактерии быстро приспосабливаются к любым условиям существования. Это объясняется их скорым размножением и недолгим жизненным циклом. Существуют также микроорганизмы, в составе которых находится специфический фермент. Обнаружен он был совсем недавно. При помощи такого фермента бактерии способны настолько быстро разлагать пестициды, что они не успевают воздействовать на вредителей. Другие виды бактерий используют, чтобы добывать нефть.
Многие микроорганизмы способны насыщать почву полезными веществами. В период жизнедеятельности бактерий образуется гумус. Он очень полезен для большинства растений. Гумус – органические разложившиеся вещества, которые являются основной пищей для растений. При помощи бактерий осуществляется круговорот питательных природных веществ. При разложении органики выделяется азот. Корни растений хорошо впитывают его. После отмирания старых листьев насыщение растения азотом непрерывно продолжается.
Бактерии часто используют для промышленных целей. Они способствуют очищению сточных вод. Продукты жизнедеятельности некоторых микроорганизмов используют для создания антибиотиков. Самым ярким примером является пенициллин. Открытие этого лекарства стало прорывов в отечественной медицине. Прокариоты используются также в пищевой промышленности – для приготовления уксуса, дрожжей, спирта и молочной кислоты.
