Bakterije žive na planeti Zemlji više od 3,5 milijardi godina. Za to vrijeme naučili su mnogo i na mnogo toga se prilagodili. Sada pomažu ljudima. Bakterije i čovjek postali su nerazdvojni. Ukupna masa bakterija je ogromna. Radi se o oko 500 milijardi tona.

Korisne bakterije obavljaju dvije najvažnije ekološke funkcije - fiksiraju dušik i učestvuju u mineralizaciji organskih ostataka. Uloga bakterija u prirodi je globalna. Oni su uključeni u kretanje, koncentraciju i disperziju hemijskih elemenata u Zemljinoj biosferi.

Značaj bakterija korisnih za ljude je veliki. Oni čine 99% cjelokupne populacije koja nastanjuje njegovo tijelo. Zahvaljujući njima, čovjek živi, ​​diše i jede.

Bitan. Pružaju potpunu podršku životu.

Bakterije su prilično jednostavne. Naučnici sugerišu da su se prvi put pojavili na planeti Zemlji.

Korisne bakterije u ljudskom tijelu

Ljudsko tijelo je naseljeno i korisnim i. Postojeća ravnoteža između ljudskog tijela i bakterija je polirana vekovima.

Kako su naučnici izračunali, ljudsko tijelo sadrži od 500 do 1000 različitih vrsta bakterija, odnosno trilijune ovih nevjerovatnih stanara, što je do 4 kg ukupne težine. Do 3 kilograma mikrobnih tijela nalazi se samo u crijevima. Ostatak ih ima u urogenitalnom traktu, na koži i drugim šupljinama ljudskog tijela. Mikrobi ispunjavaju tijelo novorođenčeta od prvih minuta njegovog života i konačno formiraju sastav crijevne mikroflore do 10-13 godina.

U crijevima žive streptokoki, laktobacili, bifidobakterije, enterobakterije, gljivice, crijevni virusi, nepatogene protozoe. Laktobacili i bifidobakterije čine 60% crijevne flore. Sastav ove grupe je uvijek konstantan, oni su najbrojniji i obavljaju glavne funkcije.

bifidobakterije

Značaj ove vrste bakterija je ogroman.

• Zahvaljujući njima nastaju acetat i mliječna kiselina. Zakiseljavajući svoje stanište, one inhibiraju rast koji uzrokuje propadanje i fermentaciju.
• Zahvaljujući bifidobakterijama, rizik od razvoja alergija na prehrambeni proizvodi kod beba.
• Pružaju antioksidativno i antitumorsko djelovanje.
• Bifidobakterije su uključene u sintezu vitamina C.
• Bifido- i laktobacili su uključeni u apsorpciju vitamina D, kalcijuma i gvožđa.

Rice. 1. Fotografija prikazuje bifidobakterije. Kompjuterska vizualizacija.

coli

Značaj ove vrste bakterija za ljude je veliki.

• Posebna pažnja posvećena je predstavniku ovog roda Escherichia coli M17. U stanju je da proizvodi supstancu kocilin, koja inhibira rast brojnih patogenih mikroba.
• Uz učešće, sintetišu se vitamini K, grupa B (B1, B2, B5, B6, B7, B9 i B12), folna i nikotinska kiselina.

Rice. 2. Fotografija prikazuje E. coli (3D kompjuterska slika).

Pozitivna uloga bakterija u ljudskom životu

• Uz učešće bifido-, lakto- i enterobakterija sintetiziraju se vitamini K, C, grupa B (B1, B2, B5, B6, B7, B9 i B12), folna i nikotinska kiselina.
• Zbog razgradnje nesvarenih komponenti hrane iz gornjih crijeva - škroba, celuloze, proteinskih i masnih frakcija.
• Crijevna mikroflora održava metabolizam vode i soli i ionsku homeostazu.
• Zbog lučenja posebnih tvari crijevna mikroflora inhibira rast patogenih bakterija koje uzrokuju truljenje i fermentaciju.
• Bifido-, lakto- i enterobakterije učestvuju u detoksikaciji supstanci koje ulaze izvana i nastaju unutar samog organizma.
• Crijevna mikroflora igra važnu ulogu u obnavljanju lokalnog imuniteta. Zahvaljujući njemu povećava se broj limfocita, aktivnost fagocita i proizvodnja imunoglobulina A.
• Zahvaljujući crijevnoj mikroflori, stimulira se razvoj limfnog aparata.
• Povećava se otpornost crijevnog epitela na karcinogene.
• Mikroflora štiti crijevnu sluznicu i osigurava energiju crijevnom epitelu.
• Regulišu pokretljivost crijeva.
• Crijevna flora stječe vještine hvatanja i uklanjanja virusa iz organizma domaćina, s kojim je u simbiozi dugi niz godina.
• Značaj bakterija u održavanju toplotne ravnoteže organizma je veliki. Crijevna mikroflora se hrani supstancama koje enzimski sistem ne vari, a koje dolaze iz gornjeg gastrointestinalnog trakta. Kao rezultat složenih biohemijskih reakcija, proizvodi se ogromna količina toplinske energije. Toplota se protokom krvi prenosi kroz tijelo i ulazi u sve unutrašnje organe. Zbog toga se čovek uvek smrzava kada umire od gladi.
• Crijevna mikroflora reguliše reapsorpciju komponenti žučne kiseline (holesterola), hormona itd.

Rice. 3. Na fotografiji korisne bakterije su laktobacili (3D kompjuterska slika).

Uloga bakterija u proizvodnji dušika

amonifikujući mikrobi(uzrokujući propadanje), uz pomoć brojnih enzima koje imaju, u stanju su razgraditi ostatke uginulih životinja i biljaka. Kada se proteini razgrađuju, oslobađaju se dušik i amonijak.

Urobakterije razgrađuju ureu, koju čovjek i sve životinje planete svakodnevno luče. Njegova količina je ogromna i dostiže 50 miliona tona godišnje.

Određena vrsta bakterija je uključena u oksidaciju amonijaka. Ovaj proces se naziva nitrofikacija.

Denitrifikujući mikrobi vraćaju molekularni kiseonik iz tla u atmosferu.

Rice. 4. Na fotografiji, korisne bakterije su amonificirajući mikrobi. Oni izlažu ostatke mrtvih životinja i biljaka raspadanju.

Uloga bakterija u prirodi: fiksacija dušika

Značaj bakterija u životu ljudi, životinja, biljaka, gljiva i bakterija je ogroman. Kao što znate, dušik je neophodan za njihovo normalno postojanje. Ali bakterije ne mogu apsorbirati dušik u plinovitom stanju. Ispostavilo se da plavo-zelene alge mogu vezati dušik i formirati amonijak ( cijanobakterija), slobodnoživući fiksatori dušika i posebne . Sve ove korisne bakterije proizvode do 90% vezanog dušika i uključuju do 180 milijuna tona dušika u dušični fond tla.

Nodule bakterije dobro koegzistiraju s mahunarkama i morskim trnom.

Biljke kao što su lucerna, grašak, lupina i druge mahunarke imaju takozvane "stanove" za kvržične bakterije na svom korijenu. Ove biljke se sade na osiromašenim tlima kako bi ih obogatili dušikom.

Rice. 5. Fotografija prikazuje kvržice na površini korijenske dlake biljke mahunarke.

Rice. 6. Fotografija korijena mahunarke.

Rice. 7. Na fotografiji korisne bakterije su cijanobakterije.

Uloga bakterija u prirodi: ciklus ugljika

Ugljik je najvažnija ćelijska tvar životinjskog i biljnog svijeta, kao i biljnog svijeta. On čini 50% suve materije ćelije.

Mnogo ugljika se nalazi u vlaknima koja životinje jedu. U njihovom želucu vlakna se razgrađuju pod dejstvom mikroba, a zatim u obliku stajnjaka izlaze van.

Razgraditi vlakna celulozne bakterije. Kao rezultat njihovog rada, tlo se obogaćuje humusom, što značajno povećava njegovu plodnost, a ugljični dioksid se vraća u atmosferu.

Rice. 8. Unutarćelijski simbionti su obojeni zeleno, masa obrađenog drveta je obojena žutom bojom.

Uloga bakterija u pretvorbi fosfora, željeza i sumpora

Proteini i lipidi sadrže veliki broj fosfor, čija se mineralizacija vrši Vi. megaterijum(iz roda truležnih bakterija).

gvozdene bakterije učestvuju u procesima mineralizacije organskih jedinjenja koja sadrže gvožđe. Kao rezultat njihovog djelovanja, u močvarama i jezerima nastaju velike količine željezne rude i feromangana.

Sumporne bakteriježive u vodi i zemljištu. Ima ih mnogo u stajnjaku. Oni sudjeluju u procesu mineralizacije tvari organskog porijekla koje sadrže sumpor. U procesu razgradnje organskih tvari koje sadrže sumpor, oslobađa se plin sumporovodik, koji je izuzetno toksičan za okoliš, uključujući i sva živa bića. Bakterije sumpora, kao rezultat svoje vitalne aktivnosti, pretvaraju ovaj plin u neaktivan, bezopasan spoj.

Rice. 9. Uprkos prividnoj beživotnosti, u rijeci Rio Tinto još ima života. To su razne bakterije koje oksidiraju željezo i mnoge druge vrste koje se mogu naći samo na ovom mjestu.

Rice. 10. Zelene sumporne bakterije u koloni Vinogradskog.

Uloga bakterija u prirodi: mineralizacija organskih ostataka

Bakterije koje aktivno učestvuju u mineralizaciji organskih jedinjenja smatraju se čistačima (redarima) planete Zemlje. Uz njihovu pomoć organska tvar mrtvih biljaka i životinja pretvara se u humus, koji mikroorganizmi u tlu pretvaraju u mineralne soli koje su toliko potrebne za izgradnju korijenskog, stabljičnog i lisnog sistema biljaka.

Rice. 11. Mineralizacija organskih materija koje ulaze u rezervoar nastaje kao rezultat biohemijske oksidacije.

Uloga bakterija u prirodi: fermentacija pektina

Ćelije biljnih organizama vezuju se jedna za drugu (cement) posebnom supstancom koja se zove pektin. Neke vrste bakterija maslačne kiseline imaju sposobnost fermentacije ove supstance, koja se zagrevanjem pretvara u želatinoznu masu (pectis). Ova karakteristika se koristi kod namakanja biljaka koje sadrže mnogo vlakana (lan, konoplja).

Rice. 12. Postoji nekoliko načina za dobivanje povjerenja. Najčešća je biološka metoda, u kojoj se pod utjecajem mikroorganizama razara veza vlaknastog dijela sa okolnim tkivima. Proces fermentacije pektinskih supstanci biljaka lička naziva se režanj, a natopljena slama se naziva trust.

Uloga bakterija u prečišćavanju vode

bakterije koje pročišćavaju vodu, stabilizuje nivo njegove kiselosti. Uz njihovu pomoć smanjuju se donji sedimenti, poboljšava se zdravlje riba i biljaka koje žive u vodi.

Nedavno je grupa naučnika iz različite zemlje pronađene su bakterije koje razgrađuju deterdžente koji se nalaze u sintetičkim deterdžentima i nekim lijekovima.

Rice. 13. Aktivnost ksenobakterija se široko koristi za čišćenje tla i vodenih tijela kontaminiranih naftnim proizvodima.

Rice. 14. Plastične kupole koje pročišćavaju vodu. Sadrže heterotrofne bakterije koje se hrane materijalima koji sadrže ugljik i autotrofne bakterije koje se hrane amonijakom i materijalima koji sadrže dušik. Sistem cijevi ih održava u životu.

Upotreba bakterija u obogaćivanju ruda

Sposobnost tionske bakterije koje oksidiraju sumpor koristi se za obogaćivanje ruda bakra i uranijuma.

Rice. 15. Na fotografiji korisne bakterije su Thiobacilli i Acidithiobacillus ferrooxidans (elektronski mikrograf). Oni su u stanju da ekstrahuju ione bakra za ispiranje otpada koji nastaje tokom flotacionog obogaćivanja sulfidnih ruda.

Uloga bakterija u maslačnoj fermentaciji

Butirni mikrobi su svuda. Postoji više od 25 vrsta ovih mikroba. Učestvuju u procesu razgradnje proteina, masti i ugljikohidrata.

Maslačnu fermentaciju izazivaju anaerobne bakterije koje stvaraju spore iz roda Clostridium. Sposobni su fermentirati razne šećere, alkohole, organske kiseline, škrob, vlakna.

Rice. 16. Na fotografiji, maslačni mikroorganizmi (kompjuterska vizualizacija).

Uloga bakterija u životu životinja

Mnoge vrste životinjskog svijeta hrane se biljkama koje su bazirane na vlaknima. Za probavu vlakana (celuloze) životinjama pomažu posebni mikrobi, čije su prebivalište određeni dijelovi gastrointestinalnog trakta.

Značaj bakterija u stočarstvu

Vitalnu aktivnost životinja prati oslobađanje ogromne količine stajnjaka. Od njega neki mikroorganizmi mogu proizvesti metan („močvarni plin“), koji se koristi kao gorivo i sirovina u organskoj sintezi.

Rice. 17. Gas metan kao gorivo za automobile.

Upotreba bakterija u prehrambenoj industriji

Uloga bakterija u ljudskom životu je ogromna. Bakterije mliječne kiseline se široko koriste u prehrambenoj industriji:

• u proizvodnji kiselog mlijeka, sireva, pavlake i kefira;
• prilikom fermentacije kupusa i kiseljenja krastavaca učestvuju u mokrenju jabuka i kiseljenju povrća;
• daju poseban okus vinima;
• proizvode mliječnu kiselinu koja fermentira mlijeko. Ovo svojstvo se koristi za proizvodnju kiselog mlijeka i pavlake;
• u proizvodnji sireva i jogurta u industrijskim razmjerima;
• mliječna kiselina služi kao konzervans tokom procesa slamiranja.

Bakterije mliječne kiseline su mlečni streptokoki, kremasti streptokoki, bugarski, acidofilni, termofilni zrna i štapići krastavca. Bakterije iz roda Streptococcus i Lactobacillus daju proizvodima gušću konzistenciju. Kao rezultat njihove vitalne aktivnosti, poboljšava se kvalitet sireva. Oni daju siru određeni ukus sira.

Rice. 18. Na fotografiji korisne bakterije - laktobacili ( roze boje), bugarski bacil i termofilni streptokok.

Rice. 19. Na fotografiji korisne bakterije su kefir (tibetanski ili mliječni), gljiva i mliječna kiselina u štapićima prije direktnog unošenja u mlijeko.

Rice. 20. Mliječni proizvodi.

Rice. 21. Termofilni streptokoki (Streptococcus thermophilus) se koriste u pripremi mocarela sira.

Rice. 22. Postoji mnogo opcija za penicilin. Baršunasta kora, zelenkaste žilice, jedinstven ukus i lekovita amonijačna aroma sireva su jedinstveni. Okus sireva u pečurkama zavisi od mesta i trajanja zrenja.

Rice. 23. Bifiliz - biološki preparat za oralnu primenu, koji sadrži masu živih bifidobakterija i lizozima.

Upotreba kvasca i gljivica u prehrambenoj industriji

Prehrambena industrija uglavnom koristi vrstu kvasca Saccharomyces cerevisiae. Oni vrše alkoholnu fermentaciju, zbog čega se široko koriste u pekarskom poslu. Alkohol tokom pečenja isparava i stvara mjehuriće ugljen-dioksid formiraju mrvicu hleba.

Od 1910. godine kobasicama se dodaje kvasac. Kvasac vrste Saccharomyces cerevisiae koristi se za proizvodnju vina, piva i kvasa.

Rice. 24. Kombucha je prijateljska simbioza sirćeta i kvasca. Na našim prostorima pojavio se u prošlom veku.

Rice. 25. Suvi i vlažni kvasac se široko koriste u pekarskoj industriji.

Rice. 26. Mikroskopski prikaz ćelija kvasca Saccharomyces cerevisiae i Saccharomyces cerevisiae - "pravog" vinskog kvasca.

Uloga bakterija u ljudskom životu: oksidacija octenom kiselinom

Pasteur je također dokazao da posebni mikroorganizmi učestvuju u oksidaciji octene kiseline - štapići sirćeta koji su široko rasprostranjeni u prirodi. Naseljavaju se na biljkama, prodiru u zrelo povrće i voće. Ima ih mnogo u kiselom povrću i voću, vinu, pivu i kvasu.

Sposobnost sirćetnih štapića da oksidiraju etilni alkohol u octenu kiselinu danas se koristi za proizvodnju octa koji se koristi u prehrambene svrhe i u pripremi stočne hrane - siliranju (konzerviranju).

Rice. 27. Proces siliranja stočne hrane. Silaža je sočna hrana visoke nutritivne vrijednosti.

Uloga bakterija u ljudskom životu: proizvodnja lijekova

Proučavanje vitalne aktivnosti mikroba omogućilo je naučnicima da koriste neke bakterije za sintezu antibakterijskih lijekova, vitamina, hormona i enzima.

Pomažu u borbi protiv mnogih zaraznih i virusnih bolesti. Većina antibiotika se proizvodi aktinomiceti, manje često nemicelarne bakterije. Penicilin, dobijen iz gljivica, uništava ćelijski zid bakterija. Streptomiceti proizvode streptomicin, koji inaktivira ribozome mikrobnih stanica. štapovi sena ili Bacillus subtilis zakiseli životnu sredinu. Oni inhibiraju rast truležnih i uvjetno patogenih mikroorganizama zbog stvaranja niza antimikrobnih tvari. Štapić sijena proizvodi enzime koji uništavaju tvari koje nastaju kao rezultat truležnog raspadanja tkiva. Učestvuju u sintezi aminokiselina, vitamina i imunoaktivnih jedinjenja.

Koristeći tehnologiju genetskog inženjeringa, danas su naučnici naučili da koriste za proizvodnju inzulina i interferona.

Određeni broj bakterija bi se trebao koristiti za proizvodnju posebnog proteina koji se može dodati stočnoj i ljudskoj hrani.

Rice. 28. Na fotografiji, spore bacila sijena ili Bacillus subtilis (farbano plavo).

Rice. 29. Biosporin-Biopharma je domaći lijek koji sadrži apatogene bakterije iz roda Bacillus.

Korištenje bakterija za proizvodnju sigurnih herbicida

Danas se ova tehnika široko koristi fitobakterije za proizvodnju sigurnih herbicida. toksini Bacillus thuringiensis ispuštaju Cry-toksine opasne za insekte, što omogućava korištenje ove osobine mikroorganizama u borbi protiv biljnih štetočina.

Upotreba bakterija u proizvodnji deterdženata

Proteaze ili cijepaju peptidne veze između aminokiselina koje čine proteine. Amilaza razgrađuje skrob. štap za seno (B. subtilis) proizvodi proteaze i amilaze. Bakterijske amilaze se koriste u proizvodnji deterdženata za pranje rublja.

Rice. 30. Proučavanje vitalne aktivnosti mikroba omogućava naučnicima da primjene neka od njihovih svojstava za dobrobit čovjeka.

Značaj bakterija u ljudskom životu je ogroman. Korisne bakterije bile su stalni pratioci čovjeka kroz milenijume. Zadatak čovječanstva je da ne naruši ovu delikatnu ravnotežu koja se razvila između mikroorganizama koji žive u nama i u okolišu. Uloga bakterija u ljudskom životu je ogromna. Naučnici neprestano otkrivaju korisne karakteristike mikroorganizmi, čija upotreba Svakodnevni život a u proizvodnji je ograničena samo njihovim svojstvima.

Članci u rubrici "Šta znamo o mikrobima"Najpopularniji

Većina ljudi različite bakterijske organizme smatra isključivo štetnim česticama koje mogu izazvati razvoj različitih patoloških stanja. Ipak, prema naučnicima, svijet ovih organizama je vrlo raznolik. Postoje iskreno opasne bakterije koje predstavljaju opasnost za naše tijelo, ali postoje i one korisne - one koje osiguravaju normalno funkcioniranje naših organa i sustava. Pokušajmo malo razumjeti ove koncepte i razmotriti određene vrste takvih organizama. Razgovarajmo o bakterijama u prirodi, štetnim i korisnim za ljude.

Korisne bakterije

Naučnici kažu da su bakterije postale prvi stanovnici naše velike planete i zahvaljujući njima sada na Zemlji postoji život. Tokom mnogo miliona godina, ovi organizmi su se postepeno prilagođavali stalno promenljivim uslovima postojanja, menjali su svoj izgled i stanište. Bakterije su se mogle prilagoditi okolnom prostoru i mogle su razviti nove i jedinstvene metode održavanja života, uključujući višestruke biokemijske reakcije - katalizu, fotosintezu, pa čak i naizgled jednostavno disanje. Sada bakterije koegzistiraju s ljudskim organizmima, a takvu saradnju odlikuje neka harmonija, jer takvi organizmi mogu donijeti stvarnu korist.

Poslije mali čovek se rodi, bakterije odmah počnu prodirati u njegovo tijelo. Oni se unose kroz respiratorni trakt zajedno sa vazduhom, ulaze u telo zajedno sa majčino mleko itd. Cijeli organizam je zasićen raznim bakterijama.

Njihov broj se ne može precizno izračunati, ali neki naučnici hrabro kažu da je broj takvih organizama uporediv sa brojem svih ćelija. Samo probavni trakt je dom za četiri stotine vrsta različitih živih bakterija. Vjeruje se da određena vrsta njih može rasti samo na određenom mjestu. Tako bakterije mliječne kiseline mogu rasti i razmnožavati se u crijevima, druge se osjećaju optimalno u usnoj šupljini, a neke žive samo na koži.

Za dugi niz godina suživota, čovjek i takve čestice uspjele su stvoriti optimalne uslove za saradnju obje grupe, što se može okarakterisati kao korisna simbioza. Istovremeno, bakterije i naše tijelo kombinuju svoje mogućnosti, a svaka strana ostaje u plusu.

Bakterije su u stanju da skupljaju čestice različitih ćelija na svojoj površini, zbog čega ih imunološki sistem ne doživljava kao neprijateljske i ne napada. Međutim, nakon što su organi i sistemi izloženi štetnim virusima, korisne bakterije se dižu u odbranu i jednostavno blokiraju put patogenima. Kada postoje u probavnom traktu, takve tvari donose i opipljive koristi. Bave se preradom ostataka hrane, pri čemu oslobađaju značajnu količinu toplote. On se, pak, prenosi na obližnje organe i prenosi po cijelom tijelu.

Nedostatak korisnih bakterija u organizmu ili promjena njihovog broja uzrokuje razvoj različitih patoloških stanja. Ova situacija se može razviti u pozadini uzimanja antibiotika, koji učinkovito uništavaju i štetne i korisne bakterije. Za korekciju broja korisnih bakterija mogu se konzumirati posebni preparati - probiotici.

štetne bakterije

Međutim, vrijedi zapamtiti da nisu sve bakterije ljudski prijatelji. Među njima ima dovoljno opasnih sorti koje mogu samo naštetiti. Takvi organizmi, nakon prodiranja u naše tijelo, uzrokuju razvoj raznih bakterijskih tegoba. To su razne prehlade, neke vrste upale pluća, a pored toga i sifilis, tetanus i druge bolesti, čak i smrtonosne. Postoje i bolesti ovog tipa, koje se prenose kapljicama iz vazduha. Ovo je opasna tuberkuloza, veliki kašalj itd.

Značajan broj tegoba izazvanih štetnim bakterijama nastaje zbog konzumiranja nedovoljno kvalitetne hrane, neopranog i neprerađenog povrća i voća, sirove vode, nedovoljno prženog mesa. Od takvih bolesti možete se zaštititi poštujući norme i pravila higijene. Primjeri takvih opasnih bolesti su dizenterija, trbušni tifus itd.

Manifestacije bolesti koje su se razvile kao rezultat napada bakterija rezultat su patološkog utjecaja otrova koje ti organizmi proizvode, ili koji nastaju u pozadini njihovog uništenja. Ljudsko tijelo ih se može riješiti zahvaljujući prirodnoj odbrani, koja se zasniva na procesu fagocitoze bakterija bijelim krvnim zrncima, kao i na imunološkom sistemu koji sintetiše antitijela. Potonji unose gomilu stranih proteina i ugljikohidrata, a zatim ih jednostavno eliminiraju iz krvotoka.

Također, štetne bakterije mogu se uništiti uz pomoć prirodnih i sintetičkih lijekova, od kojih je najpoznatiji penicilin. Svi lijekovi ove vrste su antibiotici, razlikuju se ovisno o aktivnom sastojku i načinu djelovanja. Neki od njih mogu uništiti stanične membrane bakterija, dok drugi obustavljaju procese njihove vitalne aktivnosti.

Dakle, u prirodi postoji mnogo bakterija koje mogu donijeti dobrobit i štetu ljudima. Na sreću, sadašnji nivo razvoja medicine omogućava da se nosi sa većinom patoloških organizama ove vrste.

Kako ćete reagirati ako saznate da je u vašem tijelu ukupna težina bakterija od 1 do 2,5 kilograma?

Najvjerovatnije će to izazvati iznenađenje i šok. Većina ljudi vjeruje da su bakterije opasne i da mogu ozbiljno naštetiti životu tijela. Da, to je tačno, ali postoje, osim opasnih, i korisne bakterije, štoviše, vitalne za ljudsko zdravlje.

Oni postoje u nama, uzimaju veliku ulogu razne procese metabolizam. Aktivno učestvujemo u pravilnom funkcionisanju životnih procesa, kako u unutrašnjem tako i u spoljašnjem okruženju našeg tela. Ove bakterije uključuju bifidobakterije. Rhizobium i E. coli, i još mnogo toga.

Korisne bakterije za ljude
Ljudsko tijelo ima milione svih vrsta korisnih bakterija koje učestvuju u različitim funkcijama našeg tijela. Kao što znate, broj bakterija u tijelu kreće se od 1 do 2,5 kilograma, ovaj volumen sadrži ogroman broj različitih bakterija. Ove bakterije mogu biti prisutne u svim dostupnim dijelovima tijela, ali se uglavnom nalaze u crijevima gdje pomažu u probavnom procesu. Oni takođe igraju veoma važnu ulogu pomaže u prevenciji bakterijskih infekcija genitalnih dijelova tijela, kao i gljivičnih (gljivičnih) infekcija.

Neke korisne bakterije za ljude su regulatori acido-bazne ravnoteže i uključene su u održavanje pH. Neki su čak uključeni u zaštitu kože (funkcija barijere) od mnogih infekcija. Neophodni su i korisni kako kao aktivni radnici u proizvodnji vitamina K, tako i u ulozi normalnog funkcionisanja imunog sistema.

Okolina i korisne bakterije
Naziv jedne od najkorisnijih bakterija u okolišu je Rhizobium. Ove bakterije se nazivaju i bakterijama koje fiksiraju dušik. Prisutni su u korijenskim čvorićima biljaka i oslobađaju dušik u atmosferu. Smatra se veoma korisnim za životnu sredinu.

Drugi jednako važni poslovi koje bakterije obavljaju za okoliš odnose se na probavu organskog otpada, koji pomaže u održavanju plodnosti tla. Azotobacteri su grupa bakterija koje su uključene u pretvaranje plinovitog dušika u nitrate, koje dalje u lancu koriste Rhizobium - mikrobi koji fiksiraju dušik.

Druge funkcije korisnih bakterija
Bakterije su korisne učešćem u procesima fermentacije. Stoga u mnogim industrijama koje su povezane s proizvodnjom piva, vina, jogurta i sireva ne mogu bez upotrebe ovih mikroorganizama za procese fermentacije. Bakterije koje se koriste u procesima fermentacije nazivaju se Lactobacillus.

Bakterije igraju važnu ulogu u tretmanu otpadnih voda. Koriste se za pretvaranje organske materije u metan. Stoga se primjenjuju u mnogim industrijama. Neke bakterije su također korisne u čišćenju izlijevanja nafte na površini vodenih bazena Zemlje.

Druge bakterije se koriste u proizvodnji antibiotika kao što su tetraciklin i streptomicin. Streptomyces su bakterije u tlu koje se koriste u industrijskoj proizvodnji antibiotika u farmaceutskoj industriji.

E.coli, - bakterije koje su prisutne u želucu životinja, kao što su krave, bivoli itd. pomažu im u probavi biljne hrane.

Uz ove korisne bakterije, postoje i opasne i štetne bakterije koje mogu dovesti do infekcija, ali ih je malo.

Bakterije su najbrojniji stanovnici planete Zemlje. Oni su ga naseljavali u antičko doba i postoje do danas. Neke vrste su se od tada čak malo promijenile. Dobre i loše bakterije nas bukvalno svuda okružuju (pa čak i prodiru u druge organizme). Sa prilično primitivnim jednoćelijska struktura oni su vjerovatno jedan od najefikasnijih oblika divljih životinja i ističu se u posebnom kraljevstvu.

Margina sigurnosti

Ovi mikroorganizmi, kako kažu, ne tonu u vodi i ne gore u vatri. Doslovno: izdržati temperature do plus 90 stepeni, smrzavanje, nedostatak kiseonika, pritisak - visok i nizak. Možemo reći da je priroda u njih uložila ogromnu marginu sigurnosti.

Bakterije korisne i štetne za ljudski organizam

Bakterije koje obilno naseljavaju naše tijelo u pravilu se ne poklanja dužna pažnja. Na kraju krajeva, oni su toliko mali da se čini da nemaju nikakav značajan značaj. Oni koji tako misle u velikoj meri greše. Korisne i štetne bakterije dugo su i pouzdano "kolonizirale" druge organizme i uspješno koegzistiraju s njima. Da, ne mogu se vidjeti bez pomoći optike, ali mogu naštetiti našem tijelu.

Ko živi u crevima?

Doktori kažu da ako spojite samo bakterije koje žive u crijevima i izmjerite ih, dobijete nešto oko tri kilograma! Sa tako ogromnom vojskom nemoguće je ignorisati. Mnogi mikroorganizmi su kontinuirano ulazili u njega, ali samo nekoliko vrsta tu nalazi povoljne uslove za život i život. A u procesu evolucije čak su formirali trajnu mikrofloru, koja je dizajnirana da obavlja važne fiziološke funkcije.

"Mudre" komšije

Bakterije su dugo igrale važnu ulogu, iako do nedavno ljudi za to nisu znali. Pomažu svom domaćinu u probavi i obavljaju niz drugih funkcija. Šta su ovi nevidljivi komšije?

Trajna mikroflora

99% stanovništva stalno živi u crijevima. Oni su gorljivi pristalice i pomagači čovjeka.

• Esencijalne korisne bakterije. Nazivi: bifidobakterije i bakteroidi. Oni su velika većina.
• Povezane korisne bakterije. Nazivi: Escherichia coli, Enterococcus, Lactobacillus. Njihov broj bi trebao biti 1-9% od ukupnog broja.

Također je potrebno znati da u odgovarajućim negativnim uvjetima svi ovi predstavnici crijevne flore (sa izuzetkom bifidobakterija) mogu uzrokovati bolesti.

Šta oni rade?

Glavna funkcija ovih bakterija je da nam pomognu u procesu probave. Primjećuje se da osoba s nepravilnom ishranom može razviti disbakteriozu. Kao rezultat - stagnacija i zatvor i druge neugodnosti. Uz normalizaciju uravnotežene prehrane, bolest se u pravilu povlači.

Druga funkcija ovih bakterija je pas čuvar. Oni prate koje su bakterije korisne. Da bi se osiguralo da "stranci" ne prodiru u njihovu zajednicu. Ako, na primjer, uzročnik dizenterije, Shigella Sonne, pokuša ući u crijeva, oni ga ubijaju. Međutim, vrijedi napomenuti da se to događa samo relativno u tijelu zdrava osoba sa dobrim imunitetom. U suprotnom, rizik od obolijevanja se značajno povećava.

Nestalna mikroflora

Otprilike 1% u tijelu zdrave osobe čine takozvani oportunistički mikrobi. Spadaju u nestabilnu mikrofloru. U normalnim uslovima rade određene funkcije koji ne štete čoveku, rade za dobro. Ali unutra određenoj situaciji mogu delovati kao štetočine. To su uglavnom stafilokoki i razne vrste gljivica.

Lokacija u gastrointestinalnom traktu

Zapravo, cijeli probavni trakt ima heterogenu i nestabilnu mikrofloru - korisne i štetne bakterije. Jednjak sadrži iste stanovnike kao i u usnoj šupljini. U želucu postoji samo nekoliko otpornih na kiselinu: laktobacili, Helicobacter pylori, streptokoki, gljivice. U tankom crijevu mikroflora također nije brojna. Većina bakterija se nalazi u debelom crijevu. Dakle, defekacijom, osoba može izdvojiti preko 15 triliona mikroorganizama dnevno!

Uloga bakterija u prirodi

Ona je takođe definitivno odlična. Postoji nekoliko globalnih funkcija bez kojih bi sav život na planeti odavno prestao da postoji. Najvažnija je higijena. Bakterije jedu mrtve organizme koji se nalaze u prirodi. Oni, u suštini, rade kao neka vrsta domara, ne dozvoljavajući da se nakupljaju naslage mrtvih ćelija. Naučno se zovu saprotrofi.

Druga važna uloga bakterija je učešće u svijetu na kopnu i na moru. Na planeti Zemlji sve supstance u biosferi prelaze iz jednog organizma u drugi. Bez nekih bakterija, ovaj prijelaz bi jednostavno bio nemoguć. Uloga bakterija je neprocjenjiva, na primjer, u cirkulaciji i reprodukciji tako važnog elementa kao što je dušik. U tlu postoje određene bakterije koje azot iz zraka pretvaraju u dušična gnojiva za biljke (mikroorganizmi žive upravo u njihovom korijenju). Ovu simbioza između biljaka i bakterija proučava nauka.

Učešće u lancima ishrane

Kao što je već spomenuto, bakterije su najbrojniji stanovnici biosfere. I shodno tome, životinje i biljke, svojstvene prirodi, mogu i trebaju sudjelovati. Naravno, za osobu, na primjer, bakterije nisu glavni dio prehrane (osim ako se mogu koristiti kao dodatak hrani). Međutim, postoje organizmi koji se hrane bakterijama. Ovi se organizmi, pak, hrane drugim životinjama.

cijanobakterija

Ove (zastarjelo ime za ove bakterije, fundamentalno pogrešno sa znanstvenog gledišta) su u stanju proizvesti ogromnu količinu kisika kao rezultat fotosinteze. Nekada su upravo oni počeli da zasićuju našu atmosferu kiseonikom. Cijanobakterije to uspješno rade do danas, čineći određeni dio kisika u modernoj atmosferi!

Struktura

Bakterije su veoma mali živi organizmi. Mogu se vidjeti samo pod mikroskopom sa vrlo velikim uvećanjem. Sve bakterije su jednoćelijske. Unutrašnja struktura bakterijske ćelije nije poput ćelija biljaka i životinja. Nemaju jezgro ili plastide. Nuklearna supstanca i pigmenti su prisutni, ali u "raspršenom" stanju. Forma je raznolika.

Bakterijska stanica je odjevena u posebnu gustu ljusku - staničnu stijenku, koja obavlja zaštitne i potporne funkcije, a također daje bakteriji trajni, karakterističan oblik. Ćelijski zid bakterije podseća na ljusku biljne ćelije. Propustljiv je: kroz njega hranjive tvari slobodno prolaze u ćeliju, a metabolički proizvodi ulaze u nju okruženje. Često se na vrhu ćelijskog zida kod bakterija stvara dodatni zaštitni sloj sluzi - kapsula. Debljina kapsule može biti višestruko veća od prečnika same ćelije, ali može biti vrlo mala. Kapsula nije obavezan deo ćelije, formira se u zavisnosti od uslova u koje bakterija ulazi. Čuva bakterije od isušivanja.

Na površini nekih bakterija nalaze se duge flagele (jedna, dvije ili više) ili kratke tanke resice. Dužina flagele može biti višestruko veća od veličine tijela bakterije. Bakterije se kreću uz pomoć flagela i resica.

Unutar bakterijske ćelije nalazi se gusta nepokretna citoplazma. Ima slojevitu strukturu, stoga nema vakuola raznih proteina(enzimi) i rezervne nutrijente nalaze se u samoj supstanci citoplazme. Bakterijske ćelije nemaju jezgro. U središnjem dijelu njihovih ćelija koncentrirana je supstanca koja nosi nasljedne informacije. Bakterije - nukleinska kiselina - DNK. Ali ova supstanca nije uokvirena u jezgru.

Unutrašnja organizacija bakterijske ćelije je složena i ima svoje specifičnosti. Citoplazma je odvojena od ćelijskog zida citoplazmatskom membranom. U citoplazmi se razlikuju glavna tvar ili matriks, ribosomi i mali broj membranskih struktura koje obavljaju različite funkcije (analozi mitohondrija, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat). Citoplazma bakterijskih stanica često sadrži granule različitih oblika i veličina. Granule mogu biti sastavljene od spojeva koji služe kao izvor energije i ugljika. Kapljice masti nalaze se iu bakterijskoj ćeliji.

Formiranje spora

Spore se formiraju unutar bakterijske ćelije. Tokom sporulacije, bakterijska ćelija prolazi kroz niz biohemijski procesi. Količina slobodne vode u njemu se smanjuje, enzimska aktivnost se smanjuje. Time se osigurava otpornost spora na nepovoljne uvjete okoline (visoka temperatura, visoka koncentracija soli, sušenje, itd.). Formiranje spora je karakteristično za samo malu grupu bakterija. Spore nisu bitna faza u životnom ciklusu bakterija. Sporulacija počinje tek nedostatkom nutrijenata ili nakupljanjem metaboličkih proizvoda. Bakterije u obliku spora mogu ostati u stanju mirovanja dugo vremena. Bakterijske spore izdržavaju dugotrajno ključanje i veoma dugo zamrzavanje. Kada nastupe povoljni uslovi, spor klija i postaje održiv. Bakterijske spore su adaptacije za preživljavanje u nepovoljnim uslovima. Spore u bakterijama služe za podnošenje nepovoljnih uslova. Nastaju iz unutrašnjosti sadržaja ćelije. U tom slučaju oko spore se formira nova, gušća ljuska. Spore mogu tolerisati vrlo niske temperature (do -273°C) i vrlo visoke. Spore se ne ubijaju kipućom vodom.

Hrana

Mnoge bakterije imaju hlorofil i druge pigmente. Sprovode fotosintezu, poput biljaka (cijanobakterije, ljubičaste bakterije). Druge bakterije dobijaju energiju iz neorganske supstance- sumpor, jedinjenja željeza i drugo, ali izvor ugljika, kao iu fotosintezi, je ugljični dioksid.

reprodukcija

Bakterije se razmnožavaju dijeljenjem jedne ćelije na dvije. Postigavši ​​određenu veličinu, bakterija se dijeli na dvije identične bakterije. Tada se svaki od njih počinje hraniti, rasti, dijeliti i tako dalje. Nakon produljenja ćelije postepeno se formira poprečni septum, a zatim se ćelije kćeri razilaze; kod mnogih bakterija, pod određenim uvjetima, stanice nakon diobe ostaju povezane u karakteristične grupe. U ovom slučaju, ovisno o smjeru ravnine podjele i broju podjela, različite forme. Razmnožavanje pupanjem javlja se u bakterijama kao izuzetak.

Pod povoljnim uslovima, deoba ćelija kod mnogih bakterija se dešava svakih 20-30 minuta. Uz tako brzu reprodukciju, potomci jedne bakterije za 5 dana mogu formirati masu koja može ispuniti sva mora i okeane. Jednostavna računica pokazuje da se dnevno mogu formirati 72 generacije (720.000.000.000.000.000.000 ćelija). Ako se prevede u težinu - 4720 tona. Međutim, to se u prirodi ne događa, jer većina bakterija brzo umire pod djelovanjem sunčeva svetlost, tokom sušenja, nedostatak hrane, zagrijavanje do 65-100ºS, kao rezultat borbe među vrstama, itd.

Uloga bakterija u prirodi. Distribucija i ekologija

Bakterije su sveprisutne: u vodenim tijelima, zraku, tlu. Najmanje ih ima u vazduhu (ali ne na mestima gde je gužva). U vodama rijeka može ih biti i do 400.000 u 1 cm 3, a u tlu - do 1.000.000.000 u 1 g. Bakterije imaju različit odnos prema kiseoniku: za neke je neophodan, za druge je destruktivan. Za većinu bakterija najpovoljnije su temperature između +4 i +40 °C. Direktna sunčeva svjetlost ubija mnoge bakterije.

Javljajući se u ogromnom broju (broj njihovih vrsta dostiže 2500), bakterije igraju izuzetno važnu ulogu u mnogim prirodnim procesima. Zajedno sa gljivama i zemljišnim beskičmenjacima učestvuju u procesima razgradnje biljnih ostataka (opadanje lišća, grana i sl.) do humusa. Aktivnost saprofitnih bakterija dovodi do stvaranja mineralnih soli, koje apsorbira korijenje biljaka. Kvržice koje žive u tkivima korijena moljca, kao i neke slobodnoživuće bakterije, imaju izuzetnu sposobnost asimilacije atmosferskog dušika, koji je biljkama nedostupan. Dakle, bakterije učestvuju u ciklusu supstanci u prirodi.

Mikroflora tla. Broj bakterija u tlu je izuzetno visok - stotine miliona i milijardi jedinki u 1 gramu. Ima ih mnogo više u zemljištu nego u vodi i vazduhu. Ukupan broj bakterija u zemljištu varira. Broj bakterija ovisi o vrsti tla, njihovom stanju, dubini slojeva. Na površini čestica tla mikroorganizmi se nalaze u malim mikrokolonijama (po 20-100 ćelija). Često se razvijaju u debljini ugrušaka organska materija, na živim i umirućim korijenima biljaka, u tankim kapilarama i unutrašnjim grudima. Mikroflora tla je veoma raznolika. Ovdje se nalaze različite fiziološke grupe bakterija: truležne, nitrifikujuće, azotno-fiksirajuće, sumporne bakterije itd. Među njima su aerobni i anaerobni, sporni i nesporni oblici. Mikroflora je jedan od faktora formiranja tla. Područje razvoja mikroorganizama u tlu je zona uz korijenje živih biljaka. Zove se rizosfera, a ukupnost mikroorganizama sadržanih u njoj naziva se mikroflora rizosfere.

Mikroflora vodenih tijela. voda - prirodno okruženje gdje mikroorganizmi rastu u izobilju. Većina njih ulazi u vodu iz tla. Faktor koji određuje broj bakterija u vodi, prisustvo hranjivih tvari u njoj. Najčistije su vode arteških bunara i izvora. Otvoreni rezervoari i rijeke su veoma bogati bakterijama. Najveći broj bakterija nalazi se u površinskim slojevima vode, bliže obali. Sa povećanjem udaljenosti od obale i povećanjem dubine, broj bakterija se smanjuje. Čista voda sadrži 100-200 bakterija u 1 ml, a kontaminirane - 100-300 hiljada ili više. Mnogo je bakterija u donjem mulju, posebno u površinskom sloju, gdje bakterije stvaraju film. U ovom filmu ima puno sumpornih i željeznih bakterija koje oksidiraju sumporovodik u sumpornu kiselinu i na taj način sprječavaju uginuće ribe. U mulju ima više sporonosnih oblika, dok u vodi preovlađuju oblici koji ne nose spore. U pogledu sastava vrsta, vodena mikroflora je slična mikroflori tla, ali postoje i specifični oblici. Uništavajući razni otpad koji je pao u vodu, mikroorganizmi postepeno provode takozvano biološko pročišćavanje vode.

Mikroflora vazduha. Mikroflora vazduha je manje brojna od mikroflore zemlje i vode. Bakterije se uzdižu u zrak s prašinom, mogu tamo ostati neko vrijeme, a zatim se talože na površini zemlje i umiru od nedostatka ishrane ili pod uticajem ultraljubičastih zraka. Broj mikroorganizama u zraku ovisi o geografskom području, lokaciji, godišnjem dobu, zagađenosti prašinom itd. Svaka zrnca prašine je nosilac mikroorganizama. Većina bakterija u vazduhu iznad industrijskih preduzeća. Vazduh na selu je čistiji. Najčistiji vazduh je iznad šuma, planina, snežnih prostora. Gornji slojevi vazduha sadrže manje klica. U mikroflori zraka nalazi se mnogo pigmentiranih bakterija koje nose spore koje su otpornije od drugih na ultraljubičaste zrake.

Mikroflora ljudskog organizma. Tijelo osobe, čak i potpuno zdravo, uvijek je nosilac mikroflore. Kada ljudsko tijelo dođe u kontakt sa zrakom i tlom, različiti mikroorganizmi, uključujući patogene (bacile tetanusa, plinsku gangrenu, itd.), talože se na odjeću i kožu. Izloženi dijelovi ljudskog tijela su najčešće kontaminirani. E. coli, stafilokoki se nalaze na rukama. U usnoj šupljini postoji preko 100 vrsta mikroba. Usta su svojom temperaturom, vlažnošću, ostacima hranljivih materija odlično okruženje za razvoj mikroorganizama. Želudac ima kiselu reakciju, pa većina mikroorganizama u njemu umire. Počevši od tankog crijeva, reakcija postaje alkalna, tj. povoljno za mikrobe. Mikroflora u debelom crijevu je vrlo raznolika. Svaka odrasla osoba dnevno izluči oko 18 milijardi bakterija sa izmetom, tj. više pojedinaca nego ljudi na planeti. Unutrašnji organi koji nisu povezani sa spoljašnjom sredinom (mozak, srce, jetra, bešika, itd.) obično su bez mikroba. Mikrobi ulaze u ove organe samo tokom bolesti.

Značaj bakterija u ljudskom životu

Procesi fermentacije su od velike važnosti; to je ono što se općenito naziva razlaganjem ugljikohidrata. Dakle, kao rezultat fermentacije, mlijeko se pretvara u kefir i druge proizvode; siliranje stočne hrane je takođe fermentacija. Fermentacija se takođe dešava u ljudskom crevu. Bez odgovarajućih bakterija (kao što je E. coli), crijeva ne mogu normalno funkcionirati. Truljenje, korisno u prirodi, vrlo je nepoželjno u svakodnevnom životu (na primjer, kvarenje mesnih proizvoda). Ni fermentacija (na primjer, kiselo mlijeko) nije uvijek korisna. Da se proizvodi ne pokvare, soli se, suše, konzerviraju, čuvaju u frižiderima. Tako se smanjuje aktivnost bakterija.

Patogene bakterije