Бактерии - это мельчайшие обычно одноклеточные организмы размером от 0,1 до 10 мкм, видимые под микроскопом. Клетка бактерий имеет плотную стенку, состоящую из полисахаридов, соединенных с пептидами или липидами. Форма клеток разнообразна: округлые - кокки, палочковидные - бациллы; спиралевидные - спириллы; изогнутые в виде запятой - вибрионы.
Внутри клетки бактерии находится цитоплазма, мембрана которой образует впячивания - мезосомы, в которых у фотосинтезирующих бактерий находятся фотосинтезирующие пигменты. Бактерии не имеют компактного ядра. Генетический материал представлен одиночными молекулами ДНК (см. рис. 2). Белок в клетке бактерий синтезируется в рибосомах. Питание автотрофное, гетеротрофное и хемотрофное.
НАДЦАРСТВО ДОЯДЕРНЫЕ ПРОКАРИОТЫ PROCARYOTA
ЦАРСТВО ДРОБЯНКИ MYCHOTA
Подцарство Настоящие бактерии Bacteria
Бактерии это мельчайшие обычно одноклеточные организмы размером от 0,1 до 10 мкм,
видимые под микроскопом. Клетка бактерий имеет плотную стенку, состоящую из
полисахаридов, соединенных с пептидами или липидами. Форма клеток разнообразна:
округлые кокки, палочковидные бациллы; спиралевидные спириллы; изогнутые в виде
запятой вибрионы.
Внутри клетки бактерии находится цитоплазма, мембрана которой образует впячивания
мезосомы, в которых у фотосинтезирующих бактерий находятся фотосинтезирующие
пигменты. Бактерии не имеют компактного ядра. Генетический материал представлен
одиночными молекулами ДНК (см. рис. 2). Белок в клетке бактерий синтезируется в
рибосомах. Питание автотрофное, гетеротрофное и хемотрофное.
Хемосинтез
В природе органическое вещество создают не только растения, но и бактерии, не
содержащие хлорофилла. Этот автотрофный процесс называется хемосинтезом, потому
что осуществляется благодаря энергии, выделяющейся при химических реакциях
окисления различных неорганических соединений: водорода, сероводорода, аммиака,
оксида железа (II) и др. Энергия, получаемая при окислении, запасается в организме в
форме АТФ. Хемосинтез открыл (1889 1890) русский микробиолог С. Н. Виноградский.
В водоемах с сероводородом живут серобактерии. Энергию, необходимую для синтеза
органических соединений из диоксида углерода, они получают, окисляя сероводород.
Выделяющаяся в результате свободная сера накапливается в их клетках в виде множества
крупинок. Образовавшаяся в результате энергия также используется на синтез
органического вещества из диоксида углерода. Колоссальное количество серобактерий
187
обитает в Черном море, в котором глубже 200 м вода насыщена сероводородом.
Чрезвычайно широко распространены в почве и различных водоемах нитрифицирующие
бактерии, которые играют очень важную роль в круговороте азота в природе. Процесс
нитрификации происходит в почве в огромных масштабах и служит источником нитратов.
Жизнедеятельность бактерий один из важнейших факторов плодородия почв.
Запасные питательные вещества у бактерий крахмал, гликоген, волютин, капельки жира, а
у серобактерий капельки серы. По типу дыхания бактерии делят на аэробные и
анаэробные (рис. 141). Анаэробные бактерии живут без доступа кислорода. Энергия,
необходимая для жизнедеятельности, добывается за счет брожения. Различают спиртовое,
молочнокислое и маслянокислое брожение.Для бактерий характерны быстрый рост и бесполое размножение (деление клеток).
Половой процесс примитивный: гаметы не образуются, а происходит обмен генетическим
материалом. Росту бактерий способствуют температура и рН среды. Ультрафиолетовое
излучение тормозит рост и деление клеток бактерий. Некоторые бактерии способны
образовывать эндоспоры споры внутри клетки. Это толстостенные долгоживущие
образования, устойчивые к нагреванию.
Бактерии распространены повсюду: в чистой воде, почве, воздухе, пустынях, на дне
океанов, в горячих источниках с температурой более 88 °С. Они играют важную роль в
природе, народном хозяйстве и быту человека. Участвуют в почвообразовании,
образовании гумуса почв, минерализируя органические вещества, в круговороте азота,
серы, фосфора в природе. Бактерии находят применение в очистных сооружениях для
очистки сточных вод. Многие полезные продукты питания получаются в результате
брожения (молочнокислые
Рис. 141. Обобщенная схема строения клетки палочковидной бактерии: 1 мезосома; 2
пили (нитевидные придатки); 3 фотосинтетические мембраны; 4 капсула; 5 жгутик; 6
клеточная стенка; 7 плазматическая мембрана; 8 рибосомы; 9 запасные питательные
вещества; 10 цитоплазма; 11 кольцевая молекула ДНК
188
продукты, квашеные продукты, спирт). Бактерии используют для получения силоса. В
медицине для синтеза антибиотиков. Бактерии обитают и в организме человека. В
кишечнике живет Е. coli, которая синтезирует витамины группы В и витамин К. Среди
бактерий немало патогенных. Они вызывают такие заболевания, как дифтерия, туберкулез,
коклюш, гонорея, сифилис, тиф, столбняк, холера, брюшной тиф и др.189