Загальна характеристика бактерій

Діаметр більшості бактеріальних клітин дорівнює 1 мкм (іноді 0,1 мкм), у довжину деякі бактерії досягають 10 мкм (рідко 30 мкм). Хоча кожна бактеріальна клітка дуже мала, проте загальна маса бактерій, що живуть на Землі, перевищує масу всіх інших живих організмів разом узятих. Зараз відомо близько 2500 видів бактерій.

В найдавніших осадових породах Гренландії, що мають вік 3,9 млрд. років, копалини бактерії не виявлені. Вони знайдені в Західній Австралії та Південної Африці (вік порід 3,5 млрд. років). Органічні тільце, що нагадують ціанобактерії, виявлені в південноафриканських породах віком близько 3,2 млрд. років. Хімічний аналіз копалин відкладень, а також відбитки вказують на те, що фотосинтез виникла близько 3,3 млрд. років тому. З іншого боку, перший еукаріоти з'явилися близько 1,5 млрд. років тому. Копалини бактерії були знайдені при дослідженні ультратонких зрізів порід за допомогою електронного мікроскопа тільки в 50-х роках,

місцепроживання бактерій надзвичайно різноманітні. Через специфіку обміну речовин деякі групи здатні вижити там, де не може існувати жоден інший організм. деякі бактерії є облігатними анаеробами, тобто вони живуть тільки в відсутність кисню. Інші факультативні анаероби - можуть існувати без кисню, але краще розвиваються в його присутності. При цьому в процесі дихання виділяється більше енергії, ніж у процесі.

Бактерії виявлені в самих дивовижних місцях. Вони дійсно поширені по всій земній кулі. Наприклад, бактерія Thermoanaerobacter ethanolicus, знайдена в гарячих джерелах Йеллоустонском національного парку (США), може витримати температуру, що перевищує 780С. Відомі бактерії, що мешкають при високому тиску близько глибоководних вулканічних кратерів при температурі вище 3600С. Бактерії, що живуть там, можна культивувати в лабораторії тільки при високому тиску. При цьому деякі форми активно ростуть і подвоюються в числі при температурі 2500С протягом 40 хв! (Така висока температура водної середовища може підтримуватися тривалий час тільки при високому тиску, т. е. на дні океану). Інші глибоководні бактерії, наприклад, що живуть у кишечнику морських тварин, для росту і розвитку теж потребують високому тиску.

Різноманітні бактерії виявлені в Антарктиці, наприклад в зразках порід і льоду, узятих з глибини більше 430 м. Ці бактерії мають вік не менше 10 000 років (а можливо, мільйон років). Від-70С до-140с вони перебувають у стані спокою, але стають активними при підвищенні температури. Подібні приклади свідчать про те, що деякі бактерії здатні надзвичайно довго перебувати в стані, при якому припинені процеси життєдіяльності.

Нещодавно вчені досліджували межі витривалості бактерій, щоб зрозуміти, чи може існувати життя на інших планетах з різною атмосферою. наприклад, вважали, що у лужному атмосфері Юпітера життя неможливе, однак деякі бактерії з долини Лівермор в Каліфорнії здатні рости і розмножуватися в лужному середовищі при ph = 11,5. Інші бактерії можуть витримати не тільки високі концентрації лугу, але й амонію, тобто умови, що нагадують атмосферу Венери. З цієї точки зору можна допустити існування бактерій на інших планетах. Однак більшість бактерій не виживає в кислому середовищі, от чому оцет, тобто розведена оцтова кислота, добре захищає їжу від бактеріального зараження.

Бактерії відіграють важливу роль у функціонуванні екосистем земної кулі. Деякі бактерії - автотрофи і тому вносять великий внесок в кругообіг вуглецю. Деякі з них, що вирощуються експериментально. можуть бути комерційними джерелами білка. Здатність бактерій до фіксації атмосферного азоту має вирішальне екологічне значення. гетеротрофні бактерії, подібно до грибів, є редуцентамі. Завдяки їм речовини, утилізувати колись живими організмами, вивільняються і стають доступними для наступних поколінь. У 1 г родючого грунту сільськогосподарських угідь може міститися 2,5 млрд. бактерій, 400 000 грибів, 50 000 водоростей та 300 000 найпростіших. на всіх етапах кругообігу елементів в екосистемах земної кулі бактерій грають істотну роль.

Бактерії в достатку живуть в морі; наприклад, встановлено, що 90% всієї біомаси океану становлять організми, що мають розмір менше 10 мкм, тобто бактерії. У залежно від географічного розташування моря від 20 до 60% первинної продукції органічної речовини проходить через вільно живуть гетеротрофних бактерій.

Бактерії можуть розкладати різні органічні речовини. Саме тому інтенсивно досліджуються їх здатність розкладати небажані синтетичні речовини, такі. як пестициди, барвники, а також нафту (причому не важливо, чи надійшли ці речовини в навколишнє середовище). наприклад, найлон, вперше випущений в 1939 р., розкладається бактерією роду Flavobacterium, у якої за такий короткий термін, очевидно, виникли два нових ферменту. деякі бактерії розкладають пестициди настільки швидко, що обмежують їх вплив на шкідників. Інші бактерії, мабуть, можуть бути використані для видобування нафти з різних порід.

Крім екологічної ролі бактерій необхідно відзначити, що багато з них є збудниками дуже серйозних захворювань людини і тварин, включаючи туберкульоз, холеру, сибірку, гонорею, дифтерія, правець. Вони викликають хвороби рослин, завдаючи економічний втрат. Тільки в США відомо більше 200 видів бактерій, які визнані патогенами рослин. Наприклад, бактеріальний опік вразив тисячі грушевих дерев, поширившись по всіх США, починаючи з східного узбережжя, куди був завезений в 1880 р. До 30-х років ця хвороба практично знищила всі грушеві посадки. Зараз вирощування груш у США обмежена декількома районами.

Бактерії використовуються як комерційні джерела різноманітних антибіотиків, таких, як тіротріцін, бацитрацин, субтілін і Поліміксин В. Багато бактерії необхідні дял отримання ліків та інших хімічних сполук, наприклад оцтової кислоти, амінокислот і ферментів. Крім того, виробництво більшості сирів припускає бактеріальне зброджування лактози до молочної кислоти. яка тримає в облозі білки молока. Ті ж самі бактерії використовуються і для отримання кислого. Крім того, молочна кислота відіграє захисну роль у процесі квашення капусти й огірків.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://allbio.narod.ru/