Бактерии: строение и роль в природе

Определение. Бактерии

Бактерии — одноклеточные организмы, не имеющие оформленного ядра. Их наследственная информация (ДНК) находится прямо в цитоплазме, не отделённая ядерной оболочкой. Такие организмы называют прокариотами («доядерными»).

Бактерии — самые древние обитатели Земли. Они появились около 3,5 миллиардов лет назад и за это время освоили все среды жизни: почву, воду, воздух, горячие источники, вечную мерзлоту и даже тела других организмов.

📌 Ключевое правило: Главное отличие бактерий от всех остальных клеток — отсутствие ядра. У растений, грибов и животных ядро есть, у бактерий — нет.

Определение. Строение бактериальной клетки

Бактериальная клетка устроена проще, чем клетка растений или животных:

• Клеточная стенка — прочная оболочка, придающая бактерии форму и защищающая от внешних воздействий.
• Цитоплазматическая мембрана — внутренняя оболочка, регулирующая поступление веществ.
• Цитоплазма — внутреннее полужидкое содержимое клетки.
• ДНК (нуклеоид) — кольцевая молекула ДНК, расположенная прямо в цитоплазме. Это и есть «заменитель» ядра.
• Рибосомы — органеллы, на которых синтезируются белки.
• Жгутики (не у всех) — длинные нити для движения.
• Спора — особая толстостенная форма, позволяющая переживать неблагоприятные условия.

💡 Размер бактерий — 1–5 микрометров (мкм). В одном миллиметре помещается 200–1000 бактерий, выстроенных в ряд.

Определение. Формы бактерий

По внешней форме бактерии делятся на несколько групп:

Форма	Название	Пример
Шаровидные	Кокки	Стафилококк (вызывает ангину)
Палочковидные	Бациллы	Кишечная палочка, туберкулёзная палочка
Изогнутые (запятая)	Вибрионы	Холерный вибрион
Спиральные	Спириллы	Спирилла — обитатель пресных водоёмов

Определение. Питание и дыхание бактерий

По способу питания бактерии делятся на две большие группы:

• Автотрофы — сами создают органические вещества. Например, цианобактерии (сине-зелёные водоросли) осуществляют фотосинтез, как растения.
• Гетеротрофы — питаются готовыми органическими веществами. Среди них:
  • Сапротрофы — разлагают мёртвые остатки (бактерии гниения).
  • Паразиты — живут внутри других организмов и вызывают болезни.

По отношению к кислороду бактерии делятся на аэробов (нуждаются в кислороде) и анаэробов (кислород для них вреден).

Определение. Размножение бактерий

Бактерии размножаются простым делением надвое: клетка удваивает свою ДНК, затем перетягивается посередине и распадается на две дочерние клетки. При благоприятных условиях деление происходит каждые 20–30 минут.

💡 Одна бактерия за сутки может дать потомство в 10 миллионов клеток, если ничто не ограничивает её размножение. К счастью, в природе ресурсы всегда ограничены.

Пример. Полезные бактерии

Название|Молочнокислые бактерии (Lactobacillus) Класс|Бактерии, фирмикуты Среда|Молоко, овощи, кишечник человека Факты|Сбраживают молочный сахар в молочную кислоту. Используются для приготовления йогурта, кефира, сметаны, квашеной капусты и солёных огурцов. Подавляют рост гнилостных бактерий.

Название|Кишечная палочка (Escherichia coli) Класс|Бактерии, протеобактерии Среда|Кишечник человека и животных Факты|Живёт в толстом кишечнике, помогает переваривать пищу и синтезирует витамин K. Большинство штаммов безвредны, но некоторые вызывают пищевые отравления.

Другие полезные бактерии:

• Азотфиксирующие бактерии (клубеньковые) — живут на корнях бобовых растений и превращают азот из воздуха в удобрения для растений.
• Бактерии гниения — разлагают мёртвые остатки растений и животных, возвращая вещества в почву.
• Цианобактерии — выделяют кислород в атмосферу (первые «производители» кислорода на Земле).

Определение. Болезнетворные бактерии

Некоторые бактерии вызывают инфекционные заболевания человека:

Болезнь	Возбудитель	Как передаётся
Ангина	Стрептококк	Воздушно-капельный путь
Туберкулёз	Туберкулёзная палочка	Воздушно-капельный путь
Холера	Холерный вибрион	Через грязную воду
Чума	Чумная палочка	От блох и грызунов
Столбняк	Столбнячная палочка	Через раны на коже

⚠️ Бактерии — не вирусы. Ангину вызывают бактерии (стрептококки), и она лечится антибиотиками. Грипп вызывают вирусы, и антибиотики на него не действуют. Не путай!

Важно!

⚠️ Бактерии — не растения и не животные. У них нет ядра, нет хлорофилла, нет митохондрий. Это отдельное царство со своим уникальным строением.

⚠️ Не все бактерии вредны. Большинство бактерий безвредны или полезны. В теле человека живёт около 2 кг бактерий, которые помогают переваривать пищу и защищают от инфекций.

⚠️ Спора — это не размножение. Споры бактерий служат для выживания в неблагоприятных условиях, а не для размножения. Одна бактерия образует одну спору.