«Бактерии, живущие вокруг нас»

муниципальное бюджетное  общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №2 г.Грязи Липецкой области

Исследовательская работа

 «Бактерии, живущие вокруг нас»

Работу выполнила

учащийся  5 класса

Сынков Лев

Научный руководитель: учитель биологии

 Иванова Светлана Викторовна

Содержание:

Введение................................................................................................................................. 3                                                                                                      

1.Разнообразие окружающего мира..................................................................................... 4                                                                 

2.Чем бактерии полезны человеку?...................................................................................... 5                                                                   

3.Краткая характеристика бактерий..................................................................................... 6                                                                     

4.Организм человека и бактерии. Враги или друзья?......................................................... 7                                        

5.Что мы знаем о полезных бактериях................................................................................. 9

6.Есть ли жизнь в кипятке?................................................................................................... 11                                                                                

7.Бактерии в космосе............................................................................................................. 12                                                                                           

8.Удивительные способности бактерий.............................................................................. 14                                                              

9.Бактерии борцы за здоровье............................................................................................... 15                                                                             

Выводы................................................................................................................................... 16                                                                                                             

Литература.............................................................................................................................. 17                                                                     

Введение.

Бактерии играют очень важную роль в мире живого. Бактерии были одними из первых, появившихся на Земле видов (они появились примерно 4 триллиона лет назад), и более чем вероятно, что они переживут и нас, людей.   Несмотря на их огромное разнообразие и на то, что они расселены практически везде на Земле – и на дне океана, и даже в нашем кишечнике, – у бактерий все же есть нечто общее. Все бактерии обладают приблизительно одинаковым размером (несколько микрометров) 

 Цель: исследование бактерий, живущих в организме человека и размножение бактерий в домашних условиях. 

Задачи:

1.         Выяснить, что такое бактерии.

2.         Проделать эксперименты по размножению бактерий в домашних условиях.

3.         Проанализировать информацию о бактериях.

Объект исследования - бактерии.

Предмет исследования – значение бактерий  для человека.

Методы работы: опыты, наблюдения, анализ соответствующей литературы.

Актуальность: мир бактерий - часть нашей жизни.

            Однажды я своим родителям задал вопрос, почему люди болеют?  Мама сказала, что это бактерии попадают в организм и человек болеет. И тогда я задумался, а что такое бактерии, где они живут, как размножаются и чем опасны? И все ли бактерии вредны?

Гипотеза: я хочу предположить, что множество бактерий живет в организме человека, они бывают как полезные, так и вредные. А так же, что бактерии, возможно,  размножить в домашних условиях.

1.Разнообразие окружающего мира.

Это наша волшебная планета Земля, полная тайн и загадок. Синее, зелёное, жёлтое, красное, белое-всё это на планете места обитания. В каждой точке Земли находится огромное количество загадок. И одна из загадок –это живущие на ней существа. Они разнообразны: это огромные деревья баобабы, это гигантские животные киты, громадные слоны. И мы,- люди существа наделённые великим даром разума. Мы мыслим. С помощью разума человек делает открытия и пытается раскрыть тайны природы.

В течение тысяч лет человек болел, и не знал причины болезни. Первобытные люди имели этому своё объяснение - они считали, что болезнь вызывают злые духи. И только в начале 19 века человек придумал микроскоп. Это прибор, который помог человеку открыть ещё одну загадку природы - мир мельчайших организмов - бактерий. В 1865г. Луи Пастер доказал, что причиной болезней являются микробы. Они представляют собой мельчайшие одноклеточные микроорганизмы, видимые только под микроскопом.

До того, как человек смог увидеть бактерии ему пришлось столкнуться с результатами их деятельности. Например, когда молоко скисает, тесто поднимается, вино бродит, а мертвые растения и животные разлагаются. Сегодня мы знаем, что бактерии находятся повсюду - в воздухе, воде, пище, дне морского океана, горячих источниках, глубоко внутри земной коры, на нашей коже и даже внутри нас.

Изучением микроорганизмов занимается наука МИКРОБИОЛОГИЯ. Название науки происходит от греческого слова «MIKROS» - малый. Современная микробиология разделяетсяна:общую,техническую,сельскохозяйственную,санитарную,медицинскую,радиационную,космическую.

Наиболее общепризнанные теории о происхождении жизни на Земле говорят о том, что микроорганизмы были первыми живыми организмами появившимися в процессе эволюции.

2.Чем бактерии полезны человеку?

Когда говорят о бактериях, многие сразу представляют вредные организмы, переносящие болезни. Но дело в том, что много различных видов бактерий полезно живым организмам, включая человека.

Микроорганизмы играют важнейшую роль в круговороте веществ и поддержании равновесия в биосфере Земли. Бактерии вызывают гниение погибших растений и животных на земле и в воде. Без этих бактерий земля была бы покрыта различным    мёртвым материалом. Перерабатывая сложные вещества, бактерии разлагают их на простые. Эти вещества возвращаются в почву, воздух и воду, где могут быть использованы растениями и животными.

Бактерии необходимы для поддержания жизни. Например, азотсодержащие бактерии обитают в почве и помогают превратить этот азот в вещества, которые нужны растениям. А человек эти растения употребляет в пищу.

Бактерии играют важную роль в пищеварительном процессе человека. Эти бактерии разлагают пищу на частички. В то же время они вырабатывают витамины, белки, углеводы, которые организм использует для своего построения.

Благодаря деятельности микробов квасится капуста, готовится тесто ,кефир, сыр, масло. Бактерии необходимы в процессе брожения при производстве творога, уксуса, вина, пива. Такой же процесс используется в промышленном производстве красок, пластмасс, косметических товаров и кондитерских изделий. Бактерии нужны в производстве при выработке кожи, снятия оболочек с зерен кофе и какао, отделении волокон в текстильной промышленности.

3.Краткая характеристика бактерий.

БАКТЕРИИ – одноклеточные организмы, относящиеся к прокариотам. Известно около 3000 видов бактерий. Размеры их микроскопические, от 1 до 10 мкм, ширина от 0,2 до 1мкм. Большинство бактерий – одна клетка , но физиологически – это целостный организм, совершенно устроенный в биохимическом отношении.

Бактерии имеют три формы: шарообразную, палочкообразную, и изогнутую или извитую.   Большинство микробов дышат воздухом -это аэробы. Для других  воздух вреден -это анаэробы. Микробы делят на патогенные  (болезнетворные) и непатогенные. Возбудителями большинства инфекционных заболеваний являются – бактерии .В окружающей нас среде – воздухе, почве, воде -находится множество микроорганизмов, откуда они попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу, в рот, кишечник.

Как и всякие живые существа , микроорганизмы питаются и размножаются. У микробов нет специальных органов пищеварения. Питательные вещества проникают в микроорганизмы через оболочку клетки. Поэтому для развития микробов хорошей питательной средой являются продукты, содержащие много воды -молоко, бульоны, мясо, рыба и т.д. У бактерий не существует мужских и женских особей. Бактерии размножаются делением. Кроме питательной среды, необходима благоприятная температура(37-40градусов).Попадая в благоприятные условия микробы начинают быстро размножаться путем деления. При температуре свыше 50градусов большинство бактерий погибает. Бактерия состоит из одной клетки, ее окружает покрытие-«мембрана»,не пропускающая воду. Внутри бактерии находится вещество, называемое «протоплазма»,но отсутствует единый центр, или ядро.

Бактерии способны передвигаться, хотя не имеют конечностей. Бактерия покрыта слизистой оболочкой, которая изменяет ее форму ,образуя иногда волокнистые отростки «флагеллы».Некоторые бактерии передвигаются с их помощью, другие - сокращая саму клетку, наподобие червей. Движение бактерий было впервые описано в 19 веке Теодором Энгельманом. Он наблюдал скопление бактерий при добавлении в суспензию разных веществ. Таксис-это двигательная реакция бактерии. Движение бактерии в сторону питательных веществ - сахара, аминокислот, пептидов, кислорода - называется «хемотаксис».Фотобактерии реагируют на свет - фототаксис. Выделяют также термотаксис-реакция на изменения температуры. Магнетотаксис помогает бактериям ориентироваться в магнитном поле или находить морское дно.

4.Организм человека и бактерии. Враги или друзья?

Я решил более подробно изучить бактерии, которые живут в организме человека. Исследуя бактерии, я узнала, что они бывают хорошие и плохие. И я сейчас расскажу о некоторых видах.

 1. Лактобактерии

Они обеспечивают   контроль в наших внутренностях. Лактобактерии   живут в пищеварительном тракте человека с доисторических времен,  делают большое и важное дело. Как чеснок вампиров, они отпугивают болезнетворные бактерии, не давая им поселиться в нашем животе и привести кишечник в расстройство. Соленые огурцы и помидоры, квашеная капуста укрепят силы вышибал.

2. Защитник пуза

Останавливают приступы голода в 3 часа дня

Это еще одни живущие в пищеварительном тракте бактерии,   развиваются с нашего детства и помогают поддерживать здоровый вес на протяжении всей жизни, контролируя гормоны, отвечающие за чувство голода! Нужно съедать по 1 яблоку каждый день. Эти фрукты вырабатывают в желудке молочную кислоту, в которой не выживает большинство вредных бактерий.

 3.Головочес 

Любит душ, горячие ванны и бассейны

Живущая в теплой воде бактерия   забирается под кожу черепа через поры волосяных фолликулов, вызывая инфекцию, сопровождаемую зудом и болью в пораженных участках.

Не хочешь надевать шапочку для купания каждый раз, когда принимаешь ванну? Отрази вторжение чесальщика бутербродом с курицей или лососем и яйцами. 

Вредные бактерии 

 Вредные бактерии могут таиться в самых неожиданных местах. Они могут   вызывать сыпь, очень любят жить на сенсорных панелях телефонов и планшетных компьютеров.  Многие компании производят чехлы для телефонов и планшетников с антибактериальным покрытием, которое гарантированно останавливает размножение бактерий. 

5. Благородный негодяй

Хорошая и плохая бактерия. Эта бактерия  считается причиной десятков тысяч инфекционных заболеваний ежегодно. Но она доставляет нам проблемы, только когда находит способ покинуть толстую кишку.   В норме она вполне себе полезна для жизни и обеспечивает организм витамином К, который поддерживает здоровье сердца.

 6. Нарывающийся

Поедает молодость нашей кожи. Чаще всего   прыщи вызваны этой бактерией, которая живет на коже большинства людей. Прыщи —это, конечно, малоприятно, но, проникнув через поврежденную кожу внутрь тела, эта бактерия может вызвать более серьезные заболевания: пневмонию и менингит.

Природный антибиотик, токсичный для этих бактерий, содержится в человеческом поте. Поэтому хотя бы раз в неделю необходимо включать в тренировку высокоинтенсивные упражнения,   и всегда пользоваться чистым полотенцем.

7. Бактерия – обжора

 Живет в кисломолочных продуктах. Бактерии   населяют содержимое банок с йогуртом, бутылок с кефиром, простоквашей, ряженкой и прочими подобными продуктами.  И эти продукты становятся, очень полезными.

5.Что мы знаем о полезных бактериях.

Я  хочу рассказать о кисломолочных продуктах, в  которых размножаются   полезные бактерии – обжоры, которые  обеспечивают функции, пищеварения.

Что  же представляет собой кишечник здорового человека, то есть население этого органа? В кишечнике 99% микробов – бескорыстные помощники человека. Их называют постоянной микрофлорой. Среди них есть главные, основные микроорганизмы – это бифидобактерии и бактероиды. Но есть и сопутствующие бактерии – это кишечная палочка, лактобактерии, энтерококки. При определенных условиях представители нормальной микрофлоры, кроме бифидобактерий, обладают способностью вызывать заболевания. Однако в кишечнике есть более опасные микробы, их не более 1%.Это стафилакокки и грибы. Но пока они в меньшинстве, они работают на благо организма. Их называют условно-патогенными микробами. Почему мы говорим в основном о кишечнике? Пищеварительный тракт по составу и количеству микроорганизмов не однороден. Пищевод вообще не имеет постоянной микрофлоры и практически повторяет микрофлору полости рта. На слизистой оболочке носоглотки живут постоянно стафило-, пневмо -, и стрептококки. Для жизнедеятельности микроорганизмов хорошей средой является налет на зубах, остатки пищи между ними. Обильное развитие микробов во рту ведет к быстрому размножению пищевых остатков, при этом накапливаются химические продукты этого распада, которые разрушают эмаль зубов и приводят к развитию кариеса. Поэтому так важно систематически чистить зубы, полоскать рот после каждого приема пищи.

Я провел анкетирование среди учащихся своего класса, в котором приняло участие 23 человека. Оно содержало следующие вопросы:

1. Используете ли вы кисломолочные  продукты в пищу?

       -Да

      -Нет

2. Если да, то почему?

   -Вкусно

   -Полезно

   -Доступно

3. Какие кисломолочные продукты вы предпочитаете? Почему?

Йогурт

Кефир

Простоквашу

Творог

4. Читаете ли вы описание данного кисломолочного продукта на упаковке?

    -Да

   -Нет

5. Знаете ли вы о существовании полезных бактерий в кисломолочных продуктах?

   -Да

   -Нет

В результате анкетирования было выяснено, что кисломолочные продукты пользуются популярностью.

Оказалось, что почти все не знают, о существовании полезных бактерий в кисломолочных продуктах.

Таким образом, выяснилось, что молочнокислые продукты  нравятся моим одноклассникам. Наиболее популярными являются йогурты потому, что нравится их вкус. 

Получается, что если в кисломолочных продуктах есть полезные бактерии, значит и такие продукты как йогурт, кефир, ряженка, творог полезные для здоровья.

6. Есть ли жизнь в кипятке?

До последнего времени считалось, что  в  кипящей воде погибают все, даже самые стойкие, бактерии, но природа ,как всегда, опровергла это убеждение .На дне тихого океана обнаружены сверхгорячие источники с температурой воды от 250 до 400градусов С, и оказалось, что в этом кипятке прекрасно себя чувствуют живые организмы :бактерии, гигантские черви, различные моллюски и даже некоторые виды крабов. Это открытие казалось невероятным. Ведь большая часть растений и животных погибает при температуре организма свыше 40 градусов;а большинство бактерий – при 70градусах.Лишь немногие бактерии способны выжить при 85град.С,а самыми стойкими считались бактерии ,обитающие в серных источниках. Они могут существовать при t – 105C .Но это был уже предел.

7.Бактерии в космосе.

О том, что на звездолетах и космических станциях творится что-то недоброе, ученые подозревали давно, - слишком уж часто болели астронавты. 15 из 29 астронавтов стали жертвами бактериальных или вирусных инфекций  во время их полета. Подозрения ученых еще больше усилились, когда выяснилось, что на космических станциях “Мир” и МКС вроде бы безвредные бактерии с удовольствием начинали жевать всевозможные конструкционные материалы, что приводило к ускоренной коррозии.
Все это побудило биологов вплотную заняться изучением поведения микроорганизмов в космосе. В 2006 г. на шаттле Atlantis в надежно изолированном контейнере в космическое путешествие отправилась группа сальмонелл. Бактерии пробыли в космосе всего 24 часа, но и этого времени им хватило с лихвой. По возвращении на Землювыяснилось, что их заразность, по сравнению с контрольной группой, увеличилась в три (!) раза.
Целый год астробиологи  пытались понять, что послужило причиной увеличения агрессивности сальмонелл. И вот первые результаты!
В космосе у сальмонеллы активизировался участок ДНК, контролирующий работу 160 генов. Кроме того, сальмонеллы начали объединяться, образуя тонкий слой - биопленку, что делает любые микроорганизмы чрезвычайно опасными. Интересно, что ранее на Земле подобное поведение для сальмонеллы характерно не было”.
Некоторые специалисты причиной мутации считают невесомость, другие - космическую радиацию.

За долгие годы работы космическая станция "Мир" стала настоящим полигоном для испытаний многих технических решений .  Именно на "Мире" удалось изучить маленьких космических безбилетников и научиться с ними бороться.

Микробы, населяющие космические объекты, ведут себя так, будто у них есть конкретная цель. Она проста: используя все доступные питательные вещества, выполнять одну из основных природных функций - плодиться и размножаться. Попадая на самые разные материалы, микробы быстро осваиваются и начинают трапезу. В результате материалы, понравившиеся прожорливым невидимкам, меняют цвет, снижается их прочность, герметизирующие свойства, диэлектрические и другие характеристики.

В течение двадцати лет исследований ученые открыли 250 видов микроорганизмов, которые живут внутри пилотируемых космических кораблей.

Все образцы микроорганизмов, выросших в космосе, хранятся в Институте медико-биологических проблем в запаянных ампулах - ученым неизвестно, как они поведут себя в земной среде. Есть и еще одна причина для содержания космических мутантов в охраняемом месте. Как утверждают специалисты, если взять выросший в космосе микроорганизм, который использовал металл как часть среды существования, и продолжать его культивировать, увеличивая содержание металла в его окружении, можно потенциально получить биологическое оружие, способное буквально сожрать ,танк или вертолет.

Особенно интересна ситуация, связанная с навигационным иллюминатором корабля "Союз", который полгода провел на орбите. Члены экипажа отмечали ухудшение видимости иллюминатора. После возвращения корабля на Землю были проведены исследования. На центральном иллюминаторе из сверхпрочного кварцевого стекла, а также на эмалевом покрытии титановой оправы отмечалось наличие мицелия плесневых грибов. В одном случае отчетливо была видна растущая колония гриба. По линиям роста мицелия стекло было, как бы протравлено.

8.Удивительные способности бактерий.

Специалисты из университета Массачусетса отличились настоящим прорывом в науке: микробом Geobacter «геобактерия», который способен производить электричество из грязи и отработанной воды. Это прекрасный способ очистить нашу Планету от грязи и сточных вод.

В настоящее время ученые ищут альтернативное топливо, замену нефти, газа, угля на более безопасное – биологическое, более благоприятное для окружающей среды. Учеными университета Техаса создан новый вид микробов, производящих целлюлозу, которая в свою очередь может быть преобразована в этанол и другие виды биотоплива.  С помощью соленой воды сине-зеленые водоросли, наряду с целлюлозой также выделяют глюкозу и сахарозу, которая используется для производства биотоплива – этанола.

 Однако, бактерии могут участвовать в техническом прогрессе. Ведь их способности в уничтожении практически любых материалов можно повернуть и во благо человека. Микроорганизмы вполне могут быть использованы при переработке отходов. Уже ведется работа по созданию бактерий, которые смогли бы разлагать пластик. Дело в том, что пластик в природе аналогов не имеет, поэтому процесс разложения у него очень длительный. Предполагается, что с помощью микроорганизмов пластик удастся расщепить на воду и метан, который можно использовать в отоплении и химической промышленности. Таким образом, злостные бактерии уже в недалеком будущем могут превратиться в самых полезных охранников окружающей среды.

9.Бактерии борцы за здоровье.

Комнатные растения могут улучшить здоровье людей. В цветочной зоне, где много растений особые земляные микробы имеют особое свойство нейтрализовать летучие органические компоненты, которые ослабляют здоровье человека. В воздухе промышленных городов вместе с пылью находятся миллионы микроорганизмов. В литре воздуха жилой ,плохо проветриваемой комнате ,содержится около 500 тысяч пылинок. За сутки человек вдыхает около 10 тысяч литров воздуха с опасными и не опасными микробами.

Чем чище воздух в общественных местах, вокруг человеческого жилья и в комнатах, тем меньше человек болеет. Подсчитано, что если провести щеткой пылесоса по поверхности предмета четыре раза, то удаляется 50% микробов. При соблюдении гигиены., чистке зубов, умывании и мойке рук с мылом, а также продуктов питания вероятность заболевания снижается во много раз.

Большое значение в борьбе за чистоту воздуха имеют леса и парки. Зеленые насаждения осаждают и поглощают пыль и выделяют фитонциды, убивающие микробов.

Выводы

Изучая данную тему, я сделал вывод, что человек, служит пристанищем для множества самых разнообразных микроорганизмов и бактерий, большинство из них могут стать виновниками смертельно опасных заболеваний. Но некоторые из этих крошечных существ, приносят пользу организму. Что мы выяснили? Человек и бактерии неразлучны. Микробы могут быть как врагами ,так и друзьями. В воздухе промышленных городов вместе с пылью находятся миллионы микроорганизмов. За сутки мы вдыхаем огромное количество  опасных и не опасных микробов. Для того, чтобы бактерии были нашими друзьями, а не врагами надо: мыть руки с мылом, умываться, чистить зубы, мыть овощи и фрукты, сажать много деревьев. Беречь нашу планету, соблюдать чистоту, дышать свежим воздухом.

Так какова роль полезных бактерий в нашем организме?

- С помощью них в организм всасываются  витамины.

- Они подавляют активность гнилостных, вызывающих токсикацию организма.

- Усиливают иммунитет.

- Предупреждают проникновение болезнетворных бактерий через слизистую оболочку.

- Нормализуют составь крови.

- Способствуют улучшению обмена веществ.

Литература.

1.     Вавилов С.И. Большая советская энциклопедия. 2-ое издание. М.: «БЭС»,2004 
2.     Воробьев А.А., Кривошеина Д.С. Основы иммунологии. М.: «Мастерство», 2001 
3.     Гранов Б.В., Павленко П.В. Экология бактерий. Ленинград: Изд-во ленинградского ун-та, 2011
4.     Мишустин Е.Н., Емцев Т.В. Микробиология. М.: «Москва – Агропромиздат», 2013 
5.     Петровский Б.В. Большая медицинская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 2012

Скачано с www.znanio.ru