Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат

на тему

"Рост и размножение бактерий»

Рост и размножение главные черты живых организмов. Рост бактерий зависит прежде всего от того, есть ли в среде вода, питательные вещества, физиологическое активные вещества и тому подобное. Рост палочковидных прокариотных клеток отличается от Куляс-х. Первые растут преимущественно в направлении длинной оси, а вторые ров-номирно во всех направлениях. В связи с этим соотношение между по-верхним и объемом в палочковидных клеток во время их роста существенно не меняется. В шаровидных относительная величина поверхности клетки уменьшается, поскольку их поверхность растет пропорционально квадрату радиуса, а объем пропорционально кубу.

Рост бактерий завершается их размножением, которое выражается в увеличении количества особей микробной популяции на единицу объема. Чаще всего бактерии размножаются бесполым, бинарным, делением. Известно два типа разделения бактериальной клетки: с помощь-ем перегородки и перешнуровуванням. В случае первого типа разделения посередине бактериальной клетки начинает формироваться поперечная перегородка, которая сначала состоит из цитоплазматической мембра-ны и разграничивает цитоплазму материнской клетки на две дочерние. Да-ли синтезируется оболочка и образуются две новые клетки.

Бактерии размножаются, как правило, бесполым путем разделением материнской клетки на две дочерние. Разделение происходит очень быстро и ему предшествует репликация ДНК. При благоприятных условиях некоторые бактерии делятся каждые 20 30 мин. Иногда две бактерии соединяются друг с другом. Во время такого слияния между ними образуется цитоплазматический мостик, по которому вещества одной клетки переходят в другую. Такой процесс напоминает половое размножение.

При неблагоприятных условиях (недостаток пищи, погодные условия, отравления среды продуктами жизнедеятельности бактерий) многие бактерии способны сжиматься, терять воду и переходить в состояние покоя до наступления благоприятных условий. Некоторые виды бактерий при неблагоприятных условиях формуют споры, характеризуются значительной устойчивостью. Эти формы бактерий выдерживают длительное кипячение, высушиванию, замораживанию, действие различных химических веществ.

Распространение бактерий в воздухе, почве, воде, живых организмах. Как аэробные, так и анаэробные бактерии чрезвычайно распространены в природе. Они случаются в почве, Опи живых и мертвых организмах. Число бактерий в окружающей среде меняется под влиянием различных факторов (инсоляция, обработку почвы и т.д.).

Количество бактерий в 1 г почвы может достигать сотен миллионов и даже нескольких миллиардов и зависит от типа почвы. Меньше всего их содержится в подзолистых целинных почвах, более в окультуренной черноземе. Бактерии проникают в почву на глубину до 5 метров. Микрофлора является одним из факторов, способствующих образованию почвы.

В воде различных водоемов количество бактерий бывает несколько меньше, чем в почве. Так, в 1 мл воды содержится от 5 до 100 тыс. Бактериальных клеток. Меньше бактерий в воде артезианских скважин и источников, многие в открытых водоемах и реках. Больше всего бактерий наблюдается вблизи берега в верхних слоях воды.

Особенно загрязненная вода открытых водоемов в местах, куда попадают сточные воды. Именно здесь часто встречаются болезнетворные бактерии (возбудители дизентерии, брюшного тифа, паратифа, холеры, бруцеллеза и т.д.).

В воздухе бактерий содержится еще меньше, чем в воде. Загрязнение воздуха бактериями зависит от многих причин (времена года, географической зоны, характера растительности, загрязнения пылью и т.д.). Больше всего бактерий насчитывают в закрытых помещениях, где они могут скапливаться до 300 тыс. В 1 мм 3. В сельской местности воздух чище, чем в городской. Практически нет бактерий в сосновых и кедровых лесах, поскольку выделяемые хвойными деревьями фитонциды убивают или подавляют рост и размножение всех видов бактерий.

На теле здоровых людей и животных, а также в их органах всегда встречается много видов бактерий. Подсчитано, что на шКире человека может быть огромное количество бактерий (от 85 106 до 1212 106 экземпляров). Особенно много бактерий, в том числе и болезнетворных, на коже человека, если она не соблюдает правила гигиены. Открытые части тела человека загрязняются различными видами сапрофитных и патогенных (болезнетворных) бактерий значительно чаще, чем закрытые. Многие бактерии оказывается на руках, в ротовой полости и кишечнике человека. Из организма одного взрослого человека ежедневно с фекалиями выделяется около 18 млрд бактерий. Практически свободны от бактерий те органы здоровых людей и животных, не имеющих связи с внешней средой (мышцы, головной и спинной мозг, кровь и т.д.).

Роль бактерий в природе и народном хозяйстве. Выше уже отмечалось важная роль многих видов бактерий в процессах гниения и различных типов брожения, то есть в исполнении санитарной роли на Земле. Бактерии также имеют большое значение в круговороте углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора, серы, кальция и других элементов. Многие видив.бактерий способствуют активной фиксации атмосферного азота и переводят его в органическую форму, повышает плодородие почв. Особенно большое значение имеют бактерии, разлагающие целлюлозу и пектиновые вещества, которые являются основным источником углерода для жизнедеятельности микроорганизмов почвы.

сульфатредуцирующими бактерии участвуют в образовании нефти и сероводорода в лечебных грязях, почвах и морях. Так, насыщенный сероводородом слой воды в Черном море является результатом жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий. Деятельность этих бактерий в почве приводит к образованию соды и содового засолки почв. Сульфатредуцирующими бактерии переводят питательные вещества в почвах рисовых плантаций в форму, доступную для корней этой культуры. Эти бактерии могут вызывать коррозию металлических подземных и подводных сооружений.

Благодаря жизнедеятельности бактерий почва освобождается от многих вредных продуктов и насыщается ценными питательными веществами. Бактериальные препараты успешно используюво для борьбы со многими видами комахшкидникив (кукурузным мотыльком и др.).

Многие виды бактерий используют в различных отраслях промышленности для получения ацетона, этилового и бутилового спиртов, уксусной кислоты, ферментов, гормонов, витаминов, антибиотиков, билкововитаминних препаратов и тому подобное.

Благодаря успехам генной инженерии сейчас появилась возможность широко использовать кишечную палочку для выработки инсулина, интерферона, а водородные бактерии для получения кормового и пищевого белков. Без бактерий невозможны процессы дубления кожи, сушки листьев табака, изготовления шелка, каучука, обработки какао, кофе, мочение конопли, льна и других лубоволокнистых растений, квашение капусты, очистки воды, выщелачивание металлов и т.

Скорость размножения бактерий различна и зависит от вида микроба, возраста культуры, питательной среды температуры.

При выращивании бактерий в жидкой питательной среде наблюдалось несколько фаз роста культур:

1. Фаза исходная (латентная) микробы адаптируются к питательной среде увеличивается размер клеток. К концу этой фазы начинается размножение бактерий.

2. Фаза логарифмического инкубационного роста идет интенсивное деление клеток. Продолжается эта фаза около 5:00. При оптимальных условиях бактериальная клетка может делиться каждые 15 30 мин.

3. Стационарная фаза число вновь появились бактерий равно числу отмерших. Продолжительность этой фазы выражается в часы и колеблется в зависимости от вида микроорганизмов.

4. Фаза отмирания характеризуется гибелью клеток в условиях истощения питательной среды и накопления в ней продуктов метаболизма микроорганизмов.

Если питательную среду в который культивируются микроорганизмы, будет обновляться, то можно поддерживать фазу логарифмического роста.

При размножении на плотных питательных бактерий средах образуют на поверхности среды и внутри ее типичные для каждого микробного вида колонии. Колонии могут быть выпуклыми или плоскими, с равными или неравными краями, с шероховатой или гладкой поверхностью и иметь различную окраску: от белой до черной. Все эти особенности (культуральные свойства) учитывают при идентификации бактерий, а также при отборе колоний для получения чистых культур. Чтобы знать, как получить чистую культуру того или иного микроорганизма, надо внимательно ознакомиться с практической частью данной главы.

Рост бактерий зависит прежде всего от того, есть ли в среде вода, питательные вещества, физиологическое активные вещества и тому подобное. Рост палочковидных прокариотных клеток отличается от Куляс-х. Первые растут преимущественно в направлении длинной оси, а вторые ров-номирно во всех направлениях. В связи с этим соотношение между по-верхним и объемом в палочковидных клеток во время их роста существенно не меняется. В шаровидных относительная величина поверхности клетки уменьшается, поскольку их поверхность растет пропорционально квадрату радиуса, а объем пропорционально кубу.

Рост бактерий завершается их размножением, которое выражается в увеличении количества особей микробной популяции на единицу объема. Чаще всего бактерии размножаются бесполым, бинарным, делением. Известно два типа разделения бактериальной клетки: с помощь-ем перегородки и перешнуровуванням. В случае первого типа разделения посередине бактериальной клетки начинает формироваться поперечная перегородка, которая сначала состоит из цитоплазматической мембра-ны и разграничивает цитоплазму материнской клетки на две дочерние. Да-ли синтезируется оболочка и образуются две новые клетки.

грамотрицательные бактерии делятся преимущественно перешнуровуван-ням, то есть сужение клетки в местах разделения, пока она не поделится на две. Разновидностью бинарного разделения бактерий является почку ния. При этом размножении на одном из полюсов материнской клетки образуется почка, которая в процессе роста увеличивается до размеров материнской клетки, а затем отделяется от нее. Во время брунькування оболочка почки полностью синтезируется заново.

В некоторых одноклеточных цианобактерий обнаружены множественный по-дол. Ему предшествует репликация хромосомы и размеров ма-теринськои клетки, в которой дальше происходит несколько последовательных бинарных делений, приводит к образованию огромного количества мелких клеток. Эти клетки получили название беоцитив. После разрыва оболочки материнской клетки они выходят наружу.

Период от разделения к деления клетки называется онтогенезом, или клеточным циклом бактерий. Различают несколько типов вегетативного клеточного цикла у бактерий: мономорфный, при котором об-сти только один морфологический тип клетки и полиморфный, при котором образуются несколько моофологично различных типов клеток

Среди актиномицетов распространено размножение фрагментами гиф, а некоторые бактерии могут размножаться с помощью спор, но не эндоспор. Бактериям присущ высокий темп размножения, ха-рактеризуеться время генерации, то есть время, в течение которого про-вает разделение бактериальной клетки. Время генерации определяется вы-дом бактерий, их возрастом и условиями окружающей среды. При благоприятных условиях время генерации для многих видов бактерий колеблется в пределах от 15 до 30 мин.

Представить скорость размножения и образования бактериальной массы помогут такие примеры. Если бактерия делиться через каждые 20 мин. то с одной бактерии за 24 ч может образоваться 72 генерации. Это составляет 472 1019 особей. Холерный вибрион в 30 ч спо-можно дать такое потомство, которое могло бы покрыть сплошным слоем всю поверхность земного шара. Академик В.И. Вернадский в своей работе «Очерки геохимии» приводит пример, что «при благоприятных условиях одна бактерия за 4 5 дней может образовать 1036 особей, объем которых ... равна океану».

На самом деле в природе нет таких идеальных условий, при которых бакте-рии могли бы беспрепятственно размножаться. Недостаток питательных ве-вин, неблагоприятные температурные условия, пагубное влияние продуктов об-мину, поедание бактерий другимиорганизмами и многие другие фак-ков все это отрицательно сказывается на размножении бактерий. Большая скорость размножения прокариот эволюционное Прист-вания к сохранению вида.

Очень важным условием процесса разделения бактерий является рэп-ликация ДНК. Деление клетки начинается лишь через некоторое время после того, как закончится репликация ДНК. Есть данные о том, что сигналом для деления клетки является начало репликации молекулы ДНК и что Двойный количество -украшенный ення ДНК и деление клеток происходят со скоростью, присущей для каждого вида бактерий.

В бактериальной популяции постоянно происходит рост, розмно-ния и отмирания бактериальных клеток. Наблюдение за раз-умножением прокариот в замкнутых системах на жидких питательных средах показывают, что скорость их роста изменяется со временем. В питательной среде бактерии растут до тех пор, пока содержание в нем какого-то из необходимых им компонентов не достигнет минимума; да-ли их рост прекращается. Если в течение этого времени не добавлять питательных веществ и не удалять продуктов обмена, то получим так называемую статическую бактериальную культуру.

Рост бактериальной популяции в такой «закрытой системе» подлежит соответствующим закономерностям. Кривая, описывающая зависимость лога-рифм числа клеток статической культуры от времени, получила название кривой роста. Типичная кривая роста имеет 8-образную форму, которая позволяет различать несколько фаз роста, сменяющих друг друга в вы-значений последовательности.

Итак, рост бактерий зависит прежде всего от того, есть ли в среде вода, питательные вещества, физиологическое активные вещества и тому подобное. Рост палочковидных прокариотных клеток отличается от шаровидных. Первые растут преимущественно в направлении длинной оси, а вторые равномерно во всех направлениях. В связи с этим соотношение между поверхностью и объемом в палочковидных клеток во время их роста существенно не меняется. В шаровидных относительная величина поверхности клетки уменьшается, поскольку их поверхность растет пропорционально квадрату радиуса, а о "Объем пропорционально кубу.

Рост бактерий завершается их размножением, которое выражается в увеличении количества особей микробной популяции на единицу объема. Чаще всего бактерии размножаются бесполым, бинарным, делением. Известно два типа разделения бактериальной клетки: с помощью перегородки и перешнуровуванням. В случае первого типа разделения посередине бактериальной клетки начинает формироваться поперечная перегородка, которая сначала состоит из цитоплазматической мембраны и разграничивает цитоплазму материнской клетки на две дочерние. Далее синтезируется оболочка и образуются две новые клетки.

Литература

Воробьев А. А. Микробиология и иммунология. М., 1999.

Герхардт Ф. Методы общей бактериологии. Т. 1,2,3. М., 1983.

Зенгбуш П. Молекулярная и клеточная биология. Т. 1, 2, 3. М., 1982.

Лурия С. Общая вирусология. М., 1970. Кочемасова 3. Н. Микробиология. М., 1984.

Микробиология с основами вирусологии. К., 2003.

Загрузка...