Бактерии такие разные: виды, формы, способы выживания

Формы бактерий

Всем бактериям
присущи определенные морфологические
свойства (форма, размер, характер их
расположения в мазке) и тинкториальные
свойства (способность окрашиваться).

Различают
4 основные формы бактерий (рис. 1):
шаровидные (сферические) или кокковидные
(от греч. kokkos
– зерно); палочковидные (цилиндрические);
извитые (спиралевидные); нитевидные.
Кроме того, существуют бактерии, имеющие
треугольную, звездообразную, тарелкообразную
форму. Обнаружены так называемые
квадратные бактерии, которые образуют
скопления из 8 или 16 клеток в виде пласта.

Рис. 1. Формы
одноклеточных бактерий: 1- микрококки;
2 – диплококки; 3 – стрептококки; 4 –
стафилококки; 5 – сарцины; 6 – палочковидные
бактерии; 7 – спириллы; 8 – вибрионы
(Шлегель Г., 1987).

По
характеру взаиморасположения образующихся
после деления клеток кокки подразделяют
на следующие группы:

1. Микрококки (от лат. мicros – малый). Клетки делятся в одной плоскости и чаще всего сразу же отделяются от материнской. Располагаются по одиночке, беспорядочно. Сапрофиты, патогенных для человека нет (рис. 1.1).

2. Диплококки (от лат. diplos – двойной). Деление происходит в одной плоскости с образованием пар клеток, имеющих либо бобовидную, либо ланцетовидную форму. Например, возбудитель гонореи Neisseria gonorrhoeae, возбудитель пневмонии Streptococcus pneumoniae (рис. 1.2).

3. Стрептококки (от лат. streptos – цепочка). Деление клеток происходит в одной плоскости, но размножающиеся клетки сохраняют между собой связь и образуют различной длины цепочки, напоминающие нити бус. Многие стрептококки являются патогенными для человека и вызывают различные заболевания: скарлатину, ангину, гнойные воспаления и другие. Например, Streptococcus pyogenes (рис. 1.3).

4. Стафилококки (от лат. staphyle – гроздь винограда). Клетки делятся в нескольких плоскостях, а образующиеся клетки располагаются скоплениями, напоминающими гроздья винограда. Стафилококки вызывают более 100 различных заболеваний человека. Они – наиболее частые возбудители гнойных воспалений. Например, Staphylococcus aureus (рис. 1.4).

5. Тетракокки (от лат. tetra – четыре). Деление происходит в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием тетрад. Патогенные для человека виды встречаются очень редко.

6. Сарцины (от лат. sarcina – связка, тюк). Деление происходит в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием пакетов (тюков) из 8, 16, 32 и большего числа особей. Особенно часто встречаются в воздухе. Имеются условно-патогенные представители (рис. 1.5).

Палочковидные
(цилиндрические формы) (рис. 1.6).

По
расположению палочки подразделяют на:

–
одиночные или беспорядочно расположенные
– монобактерии. Например, Escherihia coli.

–
располагающиеся попарно (по одной линии)
– диплобациллы, диплобактерии. Например,
Pseudomonas.

–
располагающиеся цепочкой – стрептобациллы,
стрептобактерии. Например, Bacillus anthracis
– возбудитель сибирской язвы.

По
длине:

–
очень короткие, менее 1,0 мкм – коккобактерии.
Например, Francisella tularensis – возбудитель
туляремии.

–
короткие 1,5 – 3,0 мкм. К ним относятся
большинство возбудителей кишечных
инфекций.

–
длинные, более 3,0 мкм. Например, возбудитель
газовой гангрены – Clostridium novyi.

Концы
палочек могут быть:

–
закругленными. Например, Escherihia coli и др.

–
заостренными. Например, Fusobacterium.

–
утолщенными. Например, у возбудителя
дифтерии за счет зерен волютина (запасных
питательных веществ).

–
обрезанными. Например, Bacillus anthracis –
возбудитель сибирской язвы.

По
диаметру палочки делят на:

–
тонкие (возбудитель туберкулеза –
Mycobacterium tuberculosis).

–
толстые (возбудитель газовой гангрены
– Clostridium perfringens).

Палочки,
образующие спору, подразделяют на:

–
бациллы – аэробные спорообразующие
бактерии. Спора у таких палочек
располагается, как правило, центрально
и её диаметр не превышает ширины бактерии
(рис. 10).

–
клостридии – анаэробные спорообразующие
бактерии. Спора у них располагается
терминально или субтерминально. Она
крупная, что растягивает оболочку
бактерий, и они внешне напоминают
веретено или теннисную ракетку (рис.
10).

Извитые
(спиралевидные) формы.

По количеству и
характеру завитков, а также по диаметру
клеток они подразделяются на три группы:

1. Вибрионы (от греч. vibrio – извиваюсь, изгибаюсь) имеют один изгиб, не превышающий четверти оборота спирали. Например, Vibrio cholerae – возбудитель холеры (рис. 1.8).

2. Спириллы (от греч. speira – завиток) – клетки, имеющие большой диаметр и малое (2 – 3) количество завитков. Пример – Spirillium minor (рис. 1.7).

3. Спирохеты (от греч. speira – завиток, chaita – волос) – спиралевидной формы подвижные бактерии. Среди патогенных для человека выделяют:

   1. Трепонемы – бактерия, имеющая 8 -14 завитков одинаковой амплитуды. Treponema pallidum – возбудитель сифилиса.

   2. Боррелии – неправильно изогнутые спирохеты, с 2 – 3 и более завитками неравномерной высоты. Borrelia recurretis – возбудитель возвратного тифа

   3. Лептоспиры – имеют сигмовидную или С-образную форму, около двух десятков мелких завитков, с крючками на концах. Leptospira interrogans – возбудитель лептоспироза.

Нитевидные формы.

Различают два типа
нитевидных бактерий: образующие временные
нити и постоянные.

Временные
нити, иногда
с ветвлениями, образуют палочковидные
бактерии при нарушении условий их роста
или регуляции клеточного деления
(микобактерии, коринебактерии, а также
риккетсии, микоплазмы, многие
грамотрицательные и грамположительные
бактерии).

При восстановлении механизма
регуляции деления и нормальных условий
роста эти бактерии восстанавливают
обычные для них размеры.

Постоянные
нитевидные формы
образуются из палочковидных клеток,
соединяющихся в длинные цепочки либо
с помощью слизи, либо чехлами, либо
мостиками (серобактерии, железобактерии).

Для изучения
тинкториальных свойств микроорганизмов
и их морфологии используют анилиновые
красители (основные, кислые и нейтральные).

Наибольшее
применение имеют основные краски:
метиленовый синий, основной фуксин,
генцианвиолет, везувин, хризоидин и др.
Реже применяются нейтральные (нейтральный
красный) и кислые (эозин) краски.

Из
названных красок готовят спиртовые,
вводно-спиртовые и водные растворы. В
некоторых случаях для повышения красящей
силы раствора к нему добавляют протравы,
например карболовую кислоту, щелочь и
др.

Для
определения формы бактерий и их взаимного
расположения в мазке используют простые
методы окраски,
т.е. окраска осуществляется одним
красителем и мазок получается окрашенным
одним цветом. Например, для выявления
в мазке гонококков используют метиленовый
синий. Эта окраска позволяет лучше
выявить бобовидную форму и парное
расположение кокков.

Для
изучения структуры бактериальной клетки
и выявления особенностей её строения
применяют сложные
методы окраски,
которые включают в себя целый ряд
красящих веществ, протравы и дифференцирующие
вещества. К сложным методам окраски
относятся: методы Грама, Нейссера, Ожешко
и др.

Источник: https://StudFiles.net/preview/4242048/page:4/

Виды микроорганизмов

Микроорганизмы – это группа животных и растений очень малого размера, различить которые можно только при помощи микроскопа. Они могут быть вредными и полезными для человека, участвуют в природном круговороте веществ, процессах разложения органики, распада сложных веществ на более простые, брожении и т. д. 

Микроорганизмы относятся к прокариотическим формам жизни, их клетки не имеют ядра, содержат мало органелл и устроены значительно проще, чем ядерные. Но несмотря на всю простоту такие клетки очень жизнеспособны, быстро размножаются и по степени выживаемости стоят выше, чем многоклеточные организмы. 

Микробы повсеместно распространены. Они есть в воде, на суше, в воздухе, на поверхности и внутри организмов. Продукты их выделения содержит ферменты, влияющие на органику в которой живут микроорганизмы. Среди них можно выделить симбиотические и паразитические формы.

Среди полезных функций микроорганизмов можно отметить то, что они являются преобразователями органических веществ в почве и постоянно пополняют запасы минеральных соединений.

Бактерии перерабатывают экскременты человека и животных, разлагают отмершую органику до простых минеральных веществ, которые возвращаются в почву и становятся доступными для поглощения зелёными растениями, таким образом вовлекая вещества в новый круговорот. 

Многие бактерии живут в кишечнике животных и помогают переваривать труднодоступную растительную пищу, вырабатывая необходимые ферменты, а также витамины и незаменимые аминокислоты.

Среди полезных бактерий нужно отметить азотфиксирующие бактерии – симбионты бобовых растений.

Однако среди микроорганизмов есть многочисленные патогенные штаммы, способные вызывать сильнейшие заболевания и приводить к летальным исходам. Среди таких можно выделить холеру, сибирскую язву, тиф и другие.

Многие виды полезных микроорганизмов применяются в пищевой промышленности. Так производятся кисломолочные продукты – йогурт, кефир и сыр, некоторые используются для засолки и закваски, что предотвращает порчу продуктов.

Однако есть и вредные микроорганизмы приводящие к порче продукции. Среди таких выделяют плесень, различные виды грибов.

В современной науке известно более миллиона видов микроорганизмов при том, что это наиболее распространенные и разнообразные формы жизни.

Как правило, они живут колониями, при этом постоянно взаимодействуют друг с другом и очень хорошо приспосабливаются к условиям окружающей среды.

Среди множества бактерий есть полезные и вредные для человека, живущие с ним в полезном симбиозе или являющиеся опасными паразитами организма.

К основным видам микроорганизмов относят следующие:

1. Кокки – микроорганизмы имеющие округлую форму клетки, которые могут отличаться по взаимному расположению друг к другу. В зависимости от данного расположения их разделяют ещё на несколько групп. Например, клетки стрептококка выстраиваются в длинную цепочку шариков, диплококки существуют в форме двух соседствующих клеток, живущих постоянно в паре, стафилококки характеризуются тем, что их клетки в колонии расположены хаотично. При попадании в организм человека они способны вызывать серьезные заболевания. Однако, не все виды кокков являются вредными и могут существовать в симбиозе с организмом, не принося никакого вреда. Если у человека снижается иммунитет, то происходит вспышка размножения микроорганизмов и болезнь начинает прогрессировать.
2. Палочковидные бактерии отличаются между собой размером, формой, могут образовывать споры. Бациллами называют бактерии способные к спорообразованию. К ним относятся палочки сибирской язвы и столбняка. Споры — это особые образования в жизни бактерий, предназначенные для переживания неблагоприятных условий. Клетка в данном случае покрывается твердой защитной оболочкой и способна длительное время пребывать в спящем состоянии, ожидая наступления благоприятных условий для развития. Некоторые споры настолько устойчивы, что способны переносить температуру более 120 градусов по Цельсию.
• Клетки заостренными концами, например, фузобактерии. Они являются представителями нормальной микрофлоры дыхательных путей и не представляют опасности для человека, а скорее наоборот помогают нормальному функционированию эпителиальных покровов;
• Клетки с утолщенными концами, по форме напоминают булаву. Явный представитель коринебактерия – возбудителем дифтерии;
• Клеточные формы с закругленными концами. Представитель – кишечная палочка, которая является необходимой для пищеварения в кишечнике;
• Палочковидные клетки с прямыми концами. Такая форма клетки у возбудителя сибирской язвы. 

Как правило палочковидные бактерии в пространстве располагается хаотично по отношению друг другу, однако некоторые могут располагаться попарно или в виде цепочки. В первом случае это диплобактерии или диплобацилы, во втором – стрептобактерии или стрептобациллы.

1. Спириллы – бактерии, клетки которых представлены извитыми формами. Они отличаются от других тем, что способны образовывать споры и очень быстро передвигаются. Большинство из них не представляет опасности для человека и животных, как правило это сапрофиты, питающиеся отмершей органикой.
2. Спирохеты. По форме и способу жизни и напоминают спириллы, однако являются опасными возбудителями болезней у человека и способны вызывать заболевания кожных покровов, эпителиальных тканей дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта. Отличительной характеристикой спирохет является наличие жгутиков в конце клетки.
3. Вибрионы. Названы так потому, что клетка вибрирует, что отчётливо видно при рассмотрении в микроскоп. Данные микроорганизмы способны изменяться под действием внешней среды. Их клетки бывают в виде палочек, ниточек, шарообразной и спиралевидной формы. Для человека крайне опасным является вибрион холеры

Грамотрицательные и грамположительные бактерии

Более 100 лет назад датский ученый Грамм придумал краситель, который разделил мир бактерий на две группы – грамотрицательные и грамположительные бактерии. Они называются так из-за способности окрашиваться изобретенным красителем.

Дело в том, что некоторые клетки покрыты дополнительной липидной оболочкой, препятствующей проникновению веществ в клеточную стенку и поэтому такие клетки не окрашиваются.

И наоборот те, которые не имеют дополнительной липидной оболочки хорошо окрашиваются по Грамму, образуя устойчивую связь с клеточной стенкой.

Липидная оболочка грамотрицательных бактерий делает их более устойчивыми к антибиотикам, что является важной особенностью в медицинской диагностике заболеваний и подборе методов лечения. К грамотрицательным относятся хламидии и риккетсии, к грамположительным – стрептококки и стафилококки.

Аэробные и анаэробные бактерии

Наиболее просто устроенные бактерии проживают на больших глубинах под водой. Для их развития и не нужно наличие кислорода, в отличие от тех, которые более организованы и выбрались на сушу. Поэтому в современной науке бактерии разделяют на аэробные и анаэробные, в зависимости от их потребности в кислороде.

Аэробные организмы не могут существовать без кислорода:

• Облигатные аэробы – это такие микробы, которые свободно живут во внешней среде. Например, палочка Коха – возбудитель туберкулеза, довольно устойчива и может сохраняться в воде около 5 месяцев, а в тёплом увлажненным помещении до 7 лет;

• Микроаэрофилы. Таким микроорганизмам достаточно содержание кислорода в окружающей среде около 2%, где они могут нормально размножаться и развиваться. К таким относятся стрептококки – возбудители болезней верхних дыхательных путей.

Анаэробные организмы, для развития которых не нужен кислород:

• Облигатные анаэробы. Например, фузобактерии прекрасно чувствуют себя в среде с нулевым содержанием кислорода;
• Факультативные анаэробы. Могут развиваться без кислорода, например, гонококки или стрептококки;
• Аэротолерантные микроорганизмы. Для их развития не нужен кислород, но они способны жить в кислородосодержащей среде, например, бактерии, вызывающие скисание молока.

Источник: http://phct-biotechnology.ru/stati/mikroorganizmy/vidy-mikroorganizmov/

Какую форму имеют различные бактерии?

Одним из древнейших видов живых организмов на нашей планете считаются бактерии. Ученые так и не пришли к единому мнению об их происхождении, но в процессе эволюции они заняли важное место.

Ученых, как и многих простых людей, интересует вопрос: что такое бактерии, какие они бывают, от чего зависит их форма? Когда речь идет о бактериях или других микроорганизмах, люди всегда думают, что они связаны с болезнями. Но далеко не все из них обладают вредными свойствами.

Чтобы выяснить какими же бывают бактерии, ученые создали их классификацию.

По мнению ученых бактерии являются самым древним видом микроорганизмов

Многообразие видов организмов

На сегодняшний день насчитывают более миллиона видов различных бактерий. В научной литературе их описано всего только около десяти тысяч. В одном человеческом организме их больше тысячи. Возраст некоторых бактерий составляет 3,5 миллиарда лет. Этот факт, а также их многообразие очень повлияли на эволюцию живых существ и даже на состав атмосферы на планете.

С появлением цианобактерий связывают накопление кислорода в атмосфере, а появились эти микроорганизмы около двух миллиардов лет назад. У бактерий есть еще множество важных функций. Они участвуют в формировании плодородного слоя почвы, в накоплении полезных ископаемых. Также концентрируют атмосферный азот и фосфор.

Бактерии могут быть аэробными, то есть существовать в кислородной среде и анаэробными, которые существуют без кислорода. Именно микроорганизмы, насыщая ЖКТ человека и животных, способствуют нормальному пищеварению.

Наличие лактобактерий помогает организму бороться с патогенными микроорганизмами. При помощи молочнокислых бактерий люди производят некоторые продукты питания.

Конечно, рядом с полезными свойствами бактерий, они имеют и ряд отрицательных моментов. Патогенные организмы, попадая в человеческий организм, могут вызывать серьезные заболевания.

В этом случае проблемой является то, что постоянно появляются новые виды патогенных бактерий. Они вызывают новые болезни, еще неизвестные человечеству.

К самым новым болезням можно отнести лихорадку Эбола, свиной и птичий грипп.

Изучить бактерии возможно только под микроскопом, поскольку они имеют очень маленький размер. В большинстве своем это одноклеточные организмы, которые не имеют ядра, а состоят из таких частей: цитоплазматической мембраны, рибосом и нуклеоида.

Многообразие бактерий велико и живут они везде: на теле живых организмов, в воздухе и почве

Мембрана находится в трехслойчатой клеточной оболочке, на которой располагаются жгутики и ворсинки.

Нуклеоид, то есть генетическая информация организма, необходимая для жизненного цикла, находится в бактериальной хромосоме. Мембрана может разрушиться, если бактерия попадает в неблагоприятную для нее среду.

В этом случае некоторые виды могут выделять эндоспоры. За синтез белка отвечают рибосомы.

Размножаются микроорганизмы чаще всего делением. При помощи жгутиков и ворсинок бактерии способны к передвижению клеток. Так проявляется их специфическая реакция на внешние раздражители. У бактерий присутствует дыхание и фотосинтез. Так они получают необходимую для жизнедеятельности энергию. Форму каждой клетки определяют функции, находящихся в ней бактерий.

Особенности строения и формы микроорганизмов

Существует такой вид бактерий, как микоплазмы. Они не имеют клеточной стенки и окружены только мембраной. Форму и структуру микроорганизмов определяет их геном. Для защиты генетической информации большинство клеток выделяют споры. Именно они проявляют устойчивость к внешней агрессивной среде и изменениям условий существования.

Эндоспоры – бактерии овальной формы. Они приобретают прочную защитную оболочку, когда разрушается клеточная стенка. Такая защита помогает им сохранять геном при самых неблагоприятных условиях, будь то перепады температур, недостаток влаги или же радиация.

При попадании эндоспоры в хорошие для размножения условия она путем спорообразования может восстановить деятельность микроорганизма. Не все виды бактерий могут вырабатывать споры.

Размер и форма бактерий могут изменяться в зависимости от таких факторов внешней среды:

• перепады температур;
• изменения уровня рН;
• смена климата;
• изменение состава питательных веществ среды обитания.

Различают основные виды бактерий которые определяет их геном

Бактерии одного вида на фоне смены среды обитания могут принимать как нитевидную, так и спиралевидную или сферическую форму.

Для более простого разлчия микроорганизмов по виду клеток были созданы способы окраски по Граму. С помощью этого метода по толщине стенки клетки и ее внутреннего составу и определяют вид бактерии.

Также такое исследование помогает определить патогенность микроорганизмов и выбрать способ борьбы с ними.

Толщина клеточной стенки грамотрицательных бактерий в десятки раз тоньше. В связи с этим они становятся более проницаемыми, но краситель удерживать не способны. Поэтому применяют фуксин.

Если бактерия окрашивается в красный цвет, то она грамотрицательна.

Также существуют другие методы, которые призваны облегчить классификацию бактерий. Самый известный и широко распространенный из них — окрашивание в тканях по Макиавелло. Популярным является метод бактериологического посева на благоприятную среду. Его используют, чтобы определить концентрацию бактерий.

Классификация форм микробов

Очень важно изучать классификацию микроорганизмов чтобы определить, к какой микрофлоре они относятся: полезной или же патогенной. Чтобы определить, как та или иная бактерия воздействует на человеческий организм, необходимо четко знать к какому виду она относится.

Грамположительные бактерии с толстыми клеточными стенками имеют такие формы:

• палочки;
• пневмококки, которые образуют парные клетки;
• микобактерии;
• коринебактерии;
• бацилы;
• ветвящиеся актиномицеты;
• стафилококки и стрептококки;
• бифидобактерии.

В этой группе находится больше патогенных форм, чем полезных бактерий. Они могут вызывать воспалительные процессы в организме, которые сложно поддаются лечению.

Зная к какому виду относится бактерия, мы можем определить ее воздействие на организм человека

Грамотрицательные микроорганизмы с тонкими стенками в зависимости от их формы разделяют на такие виды:

• менингококки;
• гонококки;
• хеликобактерии;
• сперилы и спирохеты;
• хламидии;
• палочки;
• вейлонеллы и вибрионы.

К этой группе относят и нейтральные и некоторые болезнетворные микроорганизмы. Но, за счет их тонких стенок, лекарственные средства могут без труда проникать вглубь клеток и полностью уничтожать бактерии. Наличие жгутиков и ворсинок, а также форма бактерий определяют их способность к перемещению.

Длинные формы, имеющие извитую структуру, хорошо проскальзывают. Микоплазмы, которые вообще не имеют стенок, способны приобретать совершенно разные формы. Диплококки отличаются тем, что у них две клетки находятся в одной капсуле. Возбудители холеры имеют настолько длинные жгутики, что они часто превышают длину самой бактерии.

Форма микроорганизмов зависит от среды обитания, внешних факторов и от способа питания клетки.

В целом микроорганизмы могут приносить большую пользу, а не только вредить здоровью человека. Некоторые виды участвуют в фотосинтезе и обменных процессах, происходящих в природе.

Без специфических бактерий, находящихся в организме человека, просто невозможно нормальное функционирование некоторых органов. Полезные бактерии способны поддерживать необходимую для хорошего пищеварения среду в кишечнике.

Они также принимают участие во многих обменных процесс, происходящих в организме.

Но с вредными бактериями следует быть особо осторожными. Они могут попадать в организм человека совершенно разными путями. Но, в любом случае, под их воздействием нарушаются нормальные функции некоторых систем и органов.

Наиболее опасными считаются микроорганизмы, которые поражают сердце, печень и мозговые структуры. Некоторые из них могут жить в организме человека много лет. В этом и заключается наибольшая опасность, поскольку многие патогенные микроорганизмы длительное время могут никак себя не проявлять.

Выявить их присутствие в организме помогут только специальные методы лабораторной диагностики.

Источник: https://proinfekcii.ru/parazity/bakterii/kakuyu-imeyut-formu.html

Презентация на тему: Способы выживания организмов

Презентация на тему: Способы выживания организмов

Скачать эту презентацию Получить код Наши баннеры

Скачать эту презентацию № слайда 1

Описание слайда:

Приспособленность живых организмов к среде обитанияТворческое название: Способы выживания организмов Автор: Сущенкова Ирина Александровна (233-231-924) учитель биологии, МОУ СОШ № 1 ст. Ольгинской, Аксайского района, Ростовской области

№ слайда 2

Описание слайда:

Основополагающий вопрос: Как выжить в этом сложном, постоянно меняющемся мире?Вопрос учебной темы: Как приспосабливаются организмы к условиям окружающей среды?

№ слайда 3

Описание слайда:

Как скульптор из бесформенной глыбы мрамора создает произведение, поражающее гармоничностью всех его частей, так и отбор создает приспособления и виды, устраняя от размножения менее удачные особи или, другими словами, менее удачные комбинации генов.

№ слайда 4

Описание слайда:

№ слайда 5

Описание слайда:

Что входит в понятие «приспособленность»?

№ слайда 6

Описание слайда:

Почему мы такие разные? Разнообразие форм и цвета – это прихоть Творца или жизненная необходимость?Цель: Изучить форму тела и типы защитных окрасок животных и выяснить в чем их приспособленность к среде обитания.Планируемые результаты исследования: сформулировать вывод о механизмах формирования приспособительных особенностей строения и окраски организмов в процессе исторического развития.

№ слайда 7

Описание слайда:

Покровительственная окраска и форма разнообразны и встречаются среди многих групп беспозвоночных и позвоночных животных.Типы покровительственных окрасок

№ слайда 8

Описание слайда:

Маскировка – окраска и форма, благодаря которым животное становится незаметным на фоне окружающей обстановки, что позволяет ему успешнее скрываться от врагов.

№ слайда 9

Описание слайда:

Демонстрация- тип окраски, контрастирующей с фоном, на котором животное хорошо выделяетсяВиды демонстрационной окраски

№ слайда 10

Описание слайда:

Мимикрия – сходство животного с предметами окружающей среды, растениями, а также с несъедобными для хищников или защищенными от них животными (миметизм)

№ слайда 11

Описание слайда:

Миметизм. Эта форма мимикрии оказывает защитный эффект, если животное имитатор обитает в той же местности, что и модель и значительно уступает ей в численности.

Сходство между съедобными и несъедобными для хищника видами называется «бейтсовской» мимикрией При «мюллеровской» мимикрии, несколько защищенных видов животных имеют сходную внешность и образуют «кольцо» мимикрии, подражая друг другу по окраске и форме.

№ слайда 12

Описание слайда:

Форма тела зависит от среды и образа жизни.Горбатка напоминает шип; палочник – ветку; носатка листовидная – сухой листВодные организмы также имеют разную форму, в зависимости от образа жизни

№ слайда 13

Описание слайда:

Приспособительное поведение – сочетание окраски и формы тела с соответствующим поведением.Многие животные, не обладающие средствами активной защиты, в случае опасности принимают позу покоя и замирают. Предостерегающая окраска, наоборот, сочетается с демонстративным поведением.

№ слайда 14

Описание слайда:

№ слайда 15

Описание слайда:

Объясните в чем приспособленность данных организмов к условиям окружающей среды и в чем их относительность

№ слайда 16

Описание слайда:

Выводы:Приспособленность к среде обитания формируется под действием движущих сил эволюции и включает следующие этапы: появление мутаций, сохранение в результате естественного отбора особей с изменениями, соответствующими среде обитания; распространение данного изменения в популяции в процессе размножения. Приспособленность носит относительный характер и полезна только в определенных условиях. С позиций современной биологии целесообразность не дана организму изначально творцом, а сформировалась в результате длительного процесса эволюции.

№ слайда 17

Описание слайда:

Жизнь без агрессии – реальность или утопия?Цель: Выяснить какую цель имеет агрессивное поведение в сообществах животных? Посмотреть на агрессивность человека глазами этолога.

Оформление результатов : Публикация.

№ слайда 18

Описание слайда:

Как обеспечить себе необходимое количество потомков?Цель: Выяснить как связаны между собой количество потомков и забота о нем?Планируемые результаты исследования: сформулировать понятие о заботе о потомстве как одной из форм физиологических адаптацийОформление результатов: Публикация.

№ слайда 19

Описание слайда:

Как расселиться по свету, не имея органов передвижения?Цель: обобщить имеющие знания о способах расселения растенийПланируемые результаты исследования: познакомиться с различными приспособлениями к расселению у растений , возникшими в процессе эволюцииОформление результатов: Презентация

№ слайда 20

Описание слайда:

Чему мы можем научиться подглядывая за животными и растениями?Цель: познакомиться с достижениями и перспективой развития бионикиПланируемые результаты исследования: понять, как принципы организации живых существ помогают при создании новых машин, приборов, материалов и т.д.Оформление результатов: Презентация

№3715 от 13.11.2013). Получить доступ

Источник: https://ppt4web.ru/biologija/sposoby-vyzhivanija-organizmov.html

Бактерии — Какую форму имеют бактерии, их строение и методы изучения, фото

В процессе эволюции жизни на Земле бактерии занимают очень важное место и являются одними из самых древних живых организмов на планете. Их возраст, по мнению учёных, составляет более 3.5 миллиардов лет, и нет единого мнения о происхождении бактерий.

Для чего они нужны и какие они бывают? Какую форму имеют бактерии и от чего это зависит?

Такого рода вопросы интересуют не только микробиологов, но и многих других людей, ведь упоминание об этих организмах всегда связано с какой-то болезнью. Но не все из них обладают вредными свойствами и, чтобы внести ясность в эти вопросы, нужно узнать о классификации бактерий.

Многообразие видов микроорганизмов

В настоящее время описано больше десяти тысяч видов бактерий, хотя считается, что их значительно больше миллиона. Даже в человеческом теле их насчитывают более тысячи различных типов. Их многообразие, а также древний возраст повлияли не только на эволюцию живых существ, но и на состав атмосферы на планете.

Есть прямые научные доказательства существования цианобактерий более 2,2 миллиарда лет тому назад, а ведь именно с ними связывают накопление кислорода в атмосфере. Бактерии участвуют в формировании плодородного слоя почвы, в накоплении запасов полезных ископаемых, концентрируют атмосферный азот и фосфор и их роль в существовании всего живого на Земле очень велика.

Они могут обитать как в кислородной среде (аэробы), так и в отсутствии свободного кислорода (анаэробы). Их свойство фиксировать азот и фосфор создаёт среду, улучшающую и стимулирующую рост растений.

Микроорганизмы насыщают желудочно-кишечный тракт человека и животных, и именно они способствуют пищеварению. Бактериальный состав здорового организма, в частности наличие лактобактерий, позволяет сопротивляться болезнетворному воздействию различных патогенных форм.

Молочнокислые бактерии позволяют производить ряд продуктов питания, а научные исследования различных форм бактерий имеют огромное значение в синтезе витаминов, гормонов, ферментов и антибиотиков.

К сожалению, кроме полезных свойств бактерий существуют и отрицательные для человека качества. Патогенный микроорганизм может вызвать смертельную болезнь, существуют возбудители таких заболеваний как грипп, сибирская язва, чума, туберкулёз или холера.

Постоянно возникают различные новые формы бактерий, вызывающие неизвестные ранее заболевания.

К ним относится ВИЧ, лихорадка Эбола, свиной или птичий грипп и многие другие. Изучить бактерии возможно только под микроскопом, поскольку они имеют очень малые размеры, которые колеблются от 0,5 до 100 мкм. В некоторых случаях, спирохеты при толщине 0,7 мкм, вырастают до 250 мкм.

1. цитоплазматической мембраны;
2. рибосом;
3. нуклеоида.

С внешней стороны от мембраны находится трёхслойная клеточная оболочка, а также жгутики или ворсинки. В бактериальной хромосоме содержится генетическая информация необходимая для жизненного цикла микроорганизма и называется она нуклеоидом.

У бактерии, попадающей в неблагоприятную среду, мембрана может быть разрушена, тогда некоторые виды выделяют эндоспоры, которые могут существовать долгие годы. Рибосомы клеток отвечают за синтез белка.

Размножаются микроорганизмы делением или с помощью генетической рекомбинации.

Бактерии реагируют на внешние раздражители и способны к передвижению клеток с помощью жгутиков и ворсинок. Для получения энергии у микроорганизмов присутствуют брожение, дыхание и фотосинтез, как бескислородный, так и кислородный. Очень разный мир бактерий и разнообразные функции определяют форму каждой клетки.

Особенности строения и форм микроорганизмов

Существуют бактерии, которые не имеют клеточной стенки, они называются микоплазмами и окружены только мембраной, но это скорее исключение, чем правило. Форму всех видов бактериальных клеток определяет их геном, который, кроме того, отвечает за структуру всего микроорганизма в изменяющихся внешних условиях.

В агрессивной среде, для защиты генетической информации и самосохранения, большинство клеток выделяют споры, которые проявляют устойчивость к весьма неблагоприятным условиям существования.

Эндоспоры имеют овальную форму, и при их формировании клеточная стенка бактерии разрушается, а сами они приобретают прочную защитную оболочку. Эта защита позволяет им сохранять геном даже в условиях повышенного радиационного фона, недостатка влаги и перепада температур.

Спорообразование у бактерий не является способом размножения, а существует, как своеобразная консервация, и при попадании эндоспоры в пригодные условия существования, позволяет восстановить деятельность микроорганизма.

Не все виды бактерий могут образовывать споры, но их повышенная жизнеспособность и приспособляемость позволяет и им выжить в агрессивной среде.

Форма и размер бактерий могут изменяться при неблагоприятных внешних параметрах, что доказывает высокую приспособляемость и жизнестойкость этих древних организмов.

Для того чтобы эти преобразования произошли необходимы следующие факторы:

• изменения уровня рН среды;
• перепады температуры;
• изменение концентрации в составе питательной среды;
• смена экологических условий;
• изменение состава питательных веществ.

Бактерии одного вида могут принимать нитевидную, спиралеобразную или сферическую форму с изменением условий среды обитания.

Для того чтобы исследовать всё многообразие микроорганизмов и легче различить их по виду клеток, были созданы индикаторы, или способы окраски по Граму. Этот метод позволяет различать бактерии по толщине клеточной стенки и по химическому составу внутриклеточного пространства.

Необходимость окраски заключается не только в классификации микроорганизмов, но и в выборе способа борьбы с патогенными формами.

У грамотрицательных бактерий толщина клеточной стенки равна 2-3 нм, что делает их проницаемыми для препарата, но не даёт им возможность удерживать краситель, а при применении фуксина приобретает красный цвет.

Для облегчения классификации существуют и другие способы выявления патогенов, к которым относятся окрашивания в тканях по методу Макиавелло, Здродовского и Романовского-Гимзе. В лабораторной диагностике существует метод бактериологического посева на благоприятную среду, который позволяет не только выявить бактерии, но и определить степень их концентрации во взятой пробе.

Классификация форм микробов

Учитывая разнообразие микроорганизмов, очень важным является их изучение и классификация. Чтобы понять к полезной или же вредоносной микрофлоре относятся бактерии и как они воздействуют на человека, необходимо установить их видовую принадлежность.

Рассмотрим в начале, какие формы имеют грамположительные толстостенные бактерии и как они называются:

• пневмококки, образуют пары клеток вытянутой формы;
• палочки, имеют правильную, вытянутую форму;
• коринебактерии;
• микобактерии;
• актиномицеты, имеют ветвящуюся форму;
• бациллы и клостридии, имеют разное местоположение спор в клетке;
• бифидобактерии;
• стафиллококки, шарообразные клетки в форме грозди винограда;
• стрептококки, сферические клетки, составляющие цепочки.

Необходимо отметить, что в этой группе находится множество патогенных форм, вызывающих гнойно-воспалительные процессы, которые трудно поддаются выявлению и лечению.

Далее рассмотрим тонкостенные грамотрицательные микроорганизмы, которые в зависимости от формы имеют следующие виды:

• менингококки, образующие пары клеток;
• гонококки;
• вейлонеллы, сферической формы;
• вибрионы, имеющие форму запятой;
• хеликобактерии и кампилобактерии, в форме латинской буквы S;
• спирилы, вытянутые, имеют два или три завитка;
• спирохеты, длинные и имеют форму спирали;
• хламидии в форме сферы;
• риккетсии, овальные, продолговатые;
• палочки.

В этой группе имеются как нейтральные, так и болезнетворные микробы. Но их тонкостенная структура, позволяет лекарственным препаратам сравнительно легко проникать в клетку и уничтожать бактерии или, как минимум, снижать их активность.

Способность микроорганизмов к перемещению определяется их формой, а именно наличием жгутиков или ворсинок. Передвижение длинных, извитых форм обеспечивается изгибом клеток или проскальзыванием.

Микоплазмы, не имеющие клеточных стенок, могут приобретать различные формы от сферических до колбовидных и нитевидных. Многообразие форм подтверждается наличием шестиугольных, звездообразных и тороидальных клеток.

Мы познакомили вас с огромным миром бактерий, благодаря которым возникла и поддерживается жизнь на планете.

По некоторым данным их на Земле около 450 миллиардов тонн. Микробы перерабатывают отжившую органику, усваивают и накапливают минеральные вещества в виде полезных ископаемых и плодородного слоя почвы.

Процессы брожения и производство некоторых продуктов питания невозможно без их участия. Мы выяснили, какую форму имеют бактерии и разобрались в строении одноклеточных организмов. С их помощью поддерживаются защитные функции организма человека, хотя существуют и патогены.

Но бактериология, изучающая микробы, делает всё, чтобы бороться с болезнями.

Источник: https://GemoParazit.ru/bakterii/klassifikatsiya-i-formy-bakterij

Механизмы выживания бактерий при экстремальных значениях РН

Давно установлено, что концентрация водородных ионов играет роль фактора, определяющего границы существования живой матери, и является одним из важнейших факторов, влияющих на рост и размножение микроорганизмов.

Концентрация водородных ионов воздействует на ионное состояние, а следовательно, и на доступность для организма многих метаболитов и неорганических ионов: с одной стороны, концентрация ионов водорода непосредственно влияет на клетку, ее электрический заряд, состояние мембраны, возможность протекания окислительно-восстановительных реакций, с другой стороны, — косвенно, определяя ионное состояние металлов, кислот, их доступность и токсичность. Невозможно переоценить ее влияние на стабильность и функции макромолекул в биологических процессах. Значения реакции среды различных природных вод и растворов, где развиваются микроорганизмы (от рН 1 — 2 в кислых источниках и рудничных стоках до рН 10 в содовых озерах), покрывают почти весь теоретически возможный диапазон значений рН (0— 14). Большая часть организмов наилучшим образом развивается при концентрации ионов водорода, близкой к рН=7, что характерно для многих природных сред. Очень высокие (кислая реакция) или очень низкие (щелочная реакция) концентрации водородных ионов обычно токсичны для большинства организмов. В общем, предельные концентрации ионов водорода, выше и ниже которых известные в настоящее время организмы прекращают рост и размножение, приблизительно равны рН=1, что отмечено лишь для немногих бактерий и грибов, и рН=11, что наблюдается в случае некоторых водорослей, грибов и бактерий. Большинство организмов живет при рН от 4 до 9, причем их оптимальный рост наблюдается в среде, близкой к нейтральной.

Каждому микроорганизму свойствен определенный интервал кислотности или щелочности среды, в котором возможен его активный рост.

В зависимости от положения оптимального рН развития различают ацидофильные, нейтрофильные и алкалифильные микроорганизмы.

В почве рН может быть достаточно низким, до 4,0. В таких местообитаниях развиваются организмы, называемые алкали – или ацидотолерантными и умеренными алкали- или ацидофилами.

Тем не менее встречаются как природные, так и антропогенные местообитания, которые можно отнести к экстремальным: экстремально кислые с рН < 4,0 и экстремально щелочные с рН >10,0.

Развивающиеся там микробные сообщества представлены соответствующими экстремофильными микроорганизмами. Примером ацидофилов служат молочнокислые, уксуснокислые бактерии, многие грибы.

Меньше примеров алкалифильных организмов, требующих для своего роста значений рН до 10 и выше (уробактерии и многие цианобактерии). Среди бактерий обнаружено несколько видов, устойчивых к щелочной среде (рН 8,5 и выше).

Сюда следует отнести Bacillus pasteurii — бактерию, расщепляющую мочевину и хорошо растущую при реакции среды, близкой к рН 11. В. alcalophilus, выделенная из сточной воды, способна расти в диапазоне рН 9—11,5. Выделены и другие бациллы, очень устойчивые к щелочной среде.

Цианобактерии могут развиваться в природной среде с рН 7,5—10, некоторые из этих бактерий имеют оптимум рН 10.

Природные среды, имеющие рН, близкий к обычному нижнему пределу (3—4), встречаются довольно часто. Однако среды с рН более низким, чем 3—4, чрезвычайно редки. Примерами среднекислых сред обитания служат многие озера, некоторые истощенные почвы и кислые болота.

Из этих сред было выделено множество малоизвестных бактерий: Bactoderma, Caulobacter, Microcyclus, Planctomyces и Thiovobium, обнаруженных в сфагновых болотах с рН от 3 до 5. Представители уксуснокислых бактерий растут в пределах рН от 3 до 5.

Интересным примером является Acetobacter acidophilum prov. sp., у которого оптимум роста находился при рН 3, нижний предел роста при рН=2,8, а верхний—при рН=4,3.

Основные механизмы выживания

Концентрация водородных ионов в окружающей среде оказывает целый ряд прямых и косвенных воздействий на метаболизм и стабильность клетки. себе Ионы водорода (Н+) обладают уникальными свойствами, отличающими их от других катионов.

Они представляют собой протоны, лишенные электронов. В водных растворах они быстро гидратируются и образуют ион гидроксония Н30+.

В кислой среде преобладают ионы гидроксония, которые реально существуют в форме гидратированных ионов, причем степень гидратации зависит от концентрации ионов гидроксония и температуры.

Микроорганизмы, обладающие способностью расти и размножаться при низких или высоких значениях рН, имеют определенные механизмы, обеспечивающие их выживание. Преимуществом данных микроорганизмов является то, что при таких условиях резко ограничивается конкуренция других организмов.

Например, ацидофил Thiobacillus thiooxidans может использовать в кислой среде ионы двухвалентного железа, которые при рН выше 5 самоокисляются, вследствие чего этот производящий энергию субстрат становится недоступным для данного организма.

pasteurii при высоких значениях рН заключается в том, что щелочная среда обеспечивает доступность NH3 для организма.

Изменения рН окружающей среды могут вызывать у многих микроорганизмов компенсаторные ферментативные сдвиги. Например, Escherichia coli реагирует на повышение кислотности среды синтезом декарбоксилаз аминокислот. Образующиеся в результате амины приводят к снижению кислотности среды.

Повышение щелочности среды стимулирует образование дезаминаз аминокислот, что приводит к снижению рН. Большинство активно метаболизирующих щелочеустойчивых организмов имеет склонность к снижению рН среды в процессе роста. Такая реакция является вторичным механизмом устойчивости микробных клеток к щелочной среде.

В тех случаях, когда рост ацидофилов начинается в среде, близкой к нейтральной, величина рН быстро снижается. Экстремальные ацидофилы не просто переносят низкие значения рН, но действительно нуждаются в ионах водорода для своего роста и стабильности. Примером подобных микроорганизмов служит Т.

acidophilum, которая лизируется при рН выше 5. Следовательно, устойчивость клеток к высокой кислотности или щелочности, вероятно, объясняется их структурными или метаболическими особенностями.

Внутриклеточный рН экстремальных ацидофилов обычно не ниже 4,5. Транспорт ионов и синтез АТФ управляются протонной помпой.

Возможно, это связано с нарушением целостности цитоплазматической мембраны, для стабильности которой требуются высокие концентрации ионов водорода.

Внутриклеточный рН экстремальных алкалифилов также достаточно высок, однако не превышает 9,5. Белки экстремальных алкалифилов обладают большой алкалистабильностью, а также имеют оптимум активности при щелочных значениях рН.

Благодаря этому протеазы, липазы и целлюлазы из алкалифильных микроорганизмов широко используют при производстве детергентов.

Транспортные процессы в клетках алкалофилов и движение клеток основаны на градиенте Na+, однако синтез АТФ происходит за счет функционирования протонной помпы.

У облигатных алкалофилов в поддержании цитоплазматического рН, более низкого по сравнению с наружным, ведущая роль принадлежит Na+/Н+- антипортеру, катализирующему движение внутрь клетки протонов в обмен на ионы натрия, в которых эти бактерии нуждаются. В любом случае основными барьерами, обеспечивающими необходимый рН у облигатных ацидо – и алкалофилов, служат клеточная стенка и ЦПМ.

Жизнедеятельность микроорганизмов часто может приводить к изменению рН среды. Так, к подкислению среды ведут окисление сульфидов до серной кислоты тионовыми бактериями, процессы нитрификации, многие брожения. В некоторых случаях бактерии могут регулировать рН среды за счет изменения метаболизма.

Наиболее известным примером является двухфазность брожений, подробно изученная в 30-х годах XX в. В. Н. Шапошниковым на примере ацетонобутилового брожения ( Clostridium acetobutilicum ).

К подщелачиванию среды приводят дезаминирование белков и аминокислот аммонификаторами, разложение мочевины уробактериями, а также фотоассимиляция С02 (так, в часы интенсивного фотосинтеза значение рН воды в фотической зоне водоема может возрастать на 1 — 2 единицы). Стабильное значение рН среды в некоторых местообитаниях связано с ее буферностью. Наибольшие масштабы имеет карбонат/бикарбонатная система, обеспечивающая постоянство рН вод Мирового океана.

Все организмы, растущие при экстремальных значениях рН, располагают, механизмами для поддержания внутриклеточного рН на уровне, близком к нормальным физиологическим величинам.

Такие кислотолабильные молекулы, как АТР и ДНК, не смогли бы существовать, если бы внутриклеточная концентрация водородных ионов была такой же, как и во внешней среде. Однако по отношению к внутриклеточной среде трудно применить классическую концепцию рН.

Согласно этой концепции, рН является применяемым на практике показателем концентрации или активности ионов водорода в водном растворе, между тем как внутриклеточное содержимое представляет собой коллоидный, а не истинный водный раствор.

Измерение величины внутриклеточного рН не дает информации относительно недиссоциированных протонов, связанных с донорными молекулами.

Внутриклеточный рН имеет определенную ценность, так как он дает представление об общих условиях, существующих внутри клетки.

В поддержании градиентов рН в клетке важную роль играет как природа клеточной стенки и мембраны, так и клеточный метаболизм.



Источник: http://biofile.ru/bio/17063.html