Исследование микроорганизмов подразумевает изучение следующих пунктов: общая характеристика бактерий, какие существуют их виды и классификация, формы, основные группы, роль в биосфере, теле человека и животных. Характеристика вирусов, грибов, водорослей, животных также необходима, чтобы получить полную картину о жизнедеятельности этих организмов.
Из урока биологии и зоологии в школе можно вынести довольно абстрактное понятие о микроорганизмах. Какова же роль вирусов, бактериальных клеток, каково их участие в жизнедеятельности растений и животных? Строение, форма, различие способов размножения в школьных учебниках описаны довольно поверхностно. Выделение грамположительных и грамотрицательных бактерий и вовсе не понятно в школьном возрасте. А вот по итогам урока анатомии человека школьникам могли объяснить только роль и влияние той или иной группы на тело человека. Классификация, формы размножения, жизненный цикл и общая роль в биосфере – эта информация могла раскрываться уже в более специализированных учебных заведениях.
Характеристика вирусов, бактерий, цианобактерий (водорослей), грибов
Слово бактерия произошло от греческого слова, что в переводе означает «палочка» – это царство безъядерных одноклеточных микробов. Открыто более 10 тысяч разновидностей, однако существует множество предположений, что их насчитывается более миллиона, которые находятся на поверхности растений и в почве. Их делят на грамположительных и грамотрицательных. Общая характеристика царства бактерий, строение и их классификация позволяют определить роль данного царства в биосфере и показать ее в течение урока.
О бактериях, их классификациях, видах и формах
Основные виды и формы бактерий представляет таблица, которая может быть использована в течение урока.
Строение бактерий уникально: типичного ядра нет в цитоплазме. Это всего одна палочковидная клетка, которая имеет цитоплазму и тонкую оболочку. Бактериальные клетки покрыты слизью, которая образовывает капсулу. Содержимое клетки – ДНК, рибосомы, гликоген, жир.
Например, характеристика молочнокислых бактерий выглядит так: это грамположительные микроаэрофильные палочки, не образующие спор.
Классификация бактерий по внешнему виду
Кокки
Бактерии, напоминающие по своей форме шар, также они могут быть бобовидными или овальными. Делятся на:
- микрококки – располагаются поодиночно;
- стрептококки – расположение в виде цепей;
- диплококки – расположены по два;
- сарцины – расположены пакетом;
- стафилококки – имеют вид виноградной грозди.
Палочковидные
Подразделяются на:
- одиночные;
- диплобактерии;
- стрептобактерии.
Основные среди них – это грамотрицательные формы: кишечная палочка, возбудитель брюшного тифа, дизентерии, туберкулеза, сальмонеллеза и другие. Обладают способностью к спорообразованию (наращиванию оболочки для защиты от неблагоприятных условий окружающей среды). Строение споры имеет особенную характеристику – такие формы обладают плотной оболочкой и не требуют питательной среды. Они очень устойчивы к разным температурам, что дает им возможность сохранять свою жизнедеятельность до сотен лет, как в живом организме, так и во внешней среде. Таким образом, защитить человека от попадания споры внутрь тела, а тем более на его поверхность, практически невозможно.
Извитые
Здесь различают:
- вибрионы;
- спириллы;
- спирохеты.
К ним относятся возбудители холеры, сифилиса.
Микоплазмы
Вид бактерий без клеточной стенки. Для выращивания таких культур в лаборатории берут дрожжевой экстракт и лошадиную сыворотку.
Грамположительные и грамотрицательные
Также все бактерии по характеристикам окрашивания их клеточной стенки метиловым фиолетовым разделяют на грамположительных и грамотрицательных. То есть на те, которые меняют свой цвет на синий или остаются неокрашенными.
К грамположительным относят Lactobacillus, Streptococcus (молочнокислые бактерии) и другие. Грамотрицательных форм достаточно много, например:
- Escherichia coli (E. coli);
- Bdellovibrio;
- Stenotrophomonas;
- Salmonella, Shigella, и прочие Enterobacteriaceae;
- уксуснокислые бактерии;
- Helicobacter;
- Pseudomonas;
- Moraxella;
- Legionella.
Почти каждая из форм вызывает различные заболевания животных, людей и растений.
Грибы
Это особый вид живых организмов, не синтезирующих органические вещества, а нуждающихся в готовых. В этом их сходство с животными. С растениями же грибы похожи тем, что не могут активно перемещаться. Определенные группы могут вызывать поражение растений, человека, животных. Строение и характеристика клеток грибов специфичны. Они содержат вакуоли и ядра, где образуется мицелий. Некоторые группы грибов могут не иметь данной структуры в своей характеристике.
Классификация грибов:
- сапротрофы;
- паразиты;
- эндофиты.
Группы этих форм микроорганизмов играют немаловажную роль в окружающей среде.
Вирусы
Группы организмов, не имеющих признаков клеточного строения. Размеры тела – от 7 нм до 152 нм. Существует множество специфичных вирусов, вызывающих заболевания человека и животных. Роль противовирусной терапии стоит на первом месте в борьбе с данным видом. В современном мире препаратов для лечения вирусных заболеваний достаточно, главное – не заниматься самолечением, а вовремя обращаться к врачу.
Существуют вирусы, которые поражают определенные бактериальные клетки. Выделяют такие разновидности фагов:
- бактериофаги – вирусы бактерий;
- микофаги – вирусы грибов.
Строение вирусов и фагов уникально. Они не содержат ядра, а имеют только ДНК (РНК) и белковую оболочку. Самостоятельно размножаться они не могут, поэтому встраивают свою наследственную информацию в клетку-мишень, заставляя ее производить новые вирусы.
Роль вирусов и фагов велика и в развитии таких тяжелых заболеваний, как рак, бронхиальная астма, некоторые ревматические заболевания. При помощи некоторых фагов ученые и медики научились бороться с болезнетворными бактериями. Проникновение фагов в бактериальную клетку приводит к ее гибели. Таким образом, посредством использования фагов возможно лечение инфекционных бактериальных заболеваний.
Цианобактерии
Царство цианобактерий (вид синезеленых водорослей) – это группа бактерий, которая получает необходимые вещества с помощью фотосинтеза. Это одна из самых важных специфичных форм клеток в биосфере. Живут они на почве, переносят температурные условия до + 80°С и полярные холода. Некоторые тела водорослей – это компоненты простейших, лишайников, животных и растений. Есть группы, используемые в лечебных грязях. Группы цианобактерий по своим характеристикам очень полезны организму человека.
В зависимости от того, каково строение клетки, цианобактерий делят на 2 группы:
- шаровидные;
- сжатые.
В чем различия форм размножения бактерий, грибов, водорослей, вирусов?
У бактерий размножение происходит делением, у грибов – почкованием или спорами, а у водорослей – делением материнской клетки, у вирусов процесс размножения происходит на поверхности или внутри тела человека, животных и растений, через выделение специфичных молекул нуклеиновых кислот из белка.
В биосфере на самом деле еще достаточно много форм вирусов, грамотрицательных и грамположительных бактерий, выделение характеристик которых только начинается. Еще очень многие группы организмов не изучены. Различные виды, живущие на поверхности растений, в почве, организме человека малоизучены. Выделение форм, классификация и изучение их роли еще только предстоит.
Сравнительная характеристика клеток растений животных, бактерий грибов
Классификация по царствам:
- царство грибов,
- царство животных,
- царство растений,
- царство вирусов,
- царство бактерий.
Углубленная сравнительная характеристика клеток данных форм:
- Бактериальные клетки. Строение грамположительных и грамотрицательных форм довольно схоже. Клеточная стенка плотная, с однокольцевой молекулой ДНК и рибосомами. Они отличаются от клеток растений, животных и грибов тем, что не имеют многих органоидов.
- Клетки грибов. Их основные компоненты – белки, хитин, жиры, полисахариды.
- Растительные клетки. В состав тела данных видов входят хромопласты, вакуоли, хлоропласты и лейкопласты, которые заключены в клеточную оболочку.
- Строение тела клеток животного происхождения. Нет стенок, однако они окружены клеточной мембраной, через которую происходит обмен веществ.
Значимую роль в живой среде играют бактерии грамотрицательных форм. Особенно они опасны для человека. Их среда обитания – это кишечник, полость рта и дыхательные пути, как человека, так и животных. Выделяются эти формы по-разному, как со слюной, кашлем, чихом (так же передаются заболевания, вызванные штаммами вирусов), так и при ранениях, с гнойными жидкостями. Эти формы грамотрицательных культур неустойчивы к антибиотикам широкого спектра действия.
Нужно помнить, что роль каждого микроорганизма в природе столь же велика, сколь и человека, высших растений и животных.
Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.