Vloga bakterij v človeškem življenju. Koristne bakterije

Človeško telo je dom številnim vrstam bakterij, vključno s koristnimi, patogenimi in oportunističnimi oblikami. Razmislimo o značilnostih razvoja mikrobov, boleznih, ki jih povzročajo, in načinih okužbe s patogeni.

Obstaja mnenje, da število bakterij v človeškem telesu za 10-krat presega prostornino lastnih celic. Vendar so nedavne študije postavile pod vprašaj ta kazalnik. Glede na nove materiale se giblje v razponu od 1,5 do 2. Skupno je približno 10 tisoč vrst bakterij, ki so se prilagodile življenju v različnih pogojih.

V človeško telo vstopajo iz okolju, v katerem jih lahko hranimo dlje časa. Patogene oblike so povzročitelji bolezni, ki se kažejo v različnih stopnjah intenzivnosti in nevarnosti. Lahko bi bilo tako enostavno kožni izpuščaj in resno nalezljivo manifestacijo, ki ogroža bolnikovo življenje.

Bakterije so se na Zemlji pojavile pred približno 3,5 milijarde let. Njihova struktura se nekoliko razlikuje od sodobne vrste. Vse bakterije so prokarionti, kar pomeni, da njihove celice nimajo oblikovanega jedra. Na zunanji strani jih obdaja celična stena, ki ohranja obliko mikroorganizma. Nekatere vrste so sposobne proizvajati sluz, ki je podobna kapsuli in varuje mikrobe pred izsušitvijo. Obstajajo oblike, ki se lahko aktivno premikajo s posebnimi bički.

Notranja struktura bakterije je precej preprosta. Celica vsebuje glavne vključke:

• citoplazma, ki je 75% vode, preostalih 25% pa so minerali;
• granule, ki so vir energije za telo;
• mezosomi, potrebni za celično delitev in sporulacijo;
• nukleoid, ki vsebuje genetske informacije in deluje kot jedro;
• ribosomi, ki sodelujejo pri sintezi beljakovin;
• plazmidi.

Oblika bakterijskih celic je lahko sferična, paličasta, zavita ali kijasta. Lahko se nahajajo posamično ali v skupinah. V tem primeru diplokoki (v parih), streptokoki (v obliki verig), stafilokoki (v obliki vinska trta) in sartsina (postavitev v paket). Nekatere paličaste bakterije tvorijo spore, ko so izpostavljene neugodnim razmeram. Te vrste se imenujejo bacili.

Vsi mikroorganizmi se razmnožujejo z delitvijo celic na dvoje. Poleg tega je lahko stopnja povečanja populacije le 20 minut. Tako visoko stopnjo razmnoževanja opazimo na živilih in drugih hranilnih substratih.

Koristne bakterije, ki živijo v človeškem telesu

Glavni predstavniki koristne mikroflore so:

1. Bifidobakterije. Živijo predvsem v debelem črevesu, kjer sodelujejo pri aktivaciji parietalne prebave. V procesu življenja tvorijo naravno biološko pregrado, ki preprečuje prodiranje patogenov in toksinov. Poleg tega proizvajajo posebne kisline, ki zavirajo razmnoževanje patogenih in oportunističnih oblik. Brez sodelovanja bifidobakterij ne pride do sinteze vitaminov B in K, pa tudi do absorpcije železa in kalcija.
2. Laktobacili med svojimi življenjskimi procesi tvorijo laktazo, ki razgrajuje mlečni sladkor. Zaradi proizvodnje mlečne kisline vzdržujejo potrebno raven kislosti v črevesju, pospešujejo pa tudi celjenje prizadetih predelov prebavil. Po analogiji z bifidobakterijami stimulirajo imunski sistem z aktiviranjem procesa fagocitoze.

Ti mikrobi varujejo prebavni trakt in ga ščitijo pred nekoristnimi mikroorganizmi, ki se lahko naselijo v želodcu in poslabšajo stanje osebe.

Normalna človeška mikroflora mora vsebovati obe vrsti mikroorganizmov. Poleg tega lahko število bifidobakterij znaša do 95% celotne biocenoze telesa, laktobacilov pa le 5%. Poleg tega slednji živijo predvsem v nožnici in ustni votlini.

Bifidobakterije in laktobacili so vključeni v pripravke, ki se uporabljajo za normalizacijo človeške mikroflore. Imenujejo se probiotiki, poleg teh mikroorganizmov pa vsebujejo še vrste propionske kisline, termofilne streptokoke in laktokoke. Kombinirana zdravila so pogosto predpisana za disbiozo, zdravljenje z antibiotiki, pa tudi za kakršne koli helmintske infestacije.

Da bi ohranili optimalno raven koristnih bakterij, morate jesti določeno hrano. Vsebovati morajo sestavine, ki se ne prebavijo v zgornjem delu črevesja in s tem spodbujajo razmnoževanje koristnih mikrobov. Takšni izdelki vključujejo surovo zelenjavo, mlečne izdelke, otrobe, žitarice, jagode, suho sadje.

Patogene oblike korinebakterij

Mikroorganizmi iz rodu Corynebacterium spadajo med gram-pozitivne bakterije s paličasto obliko telesa. Večina predstavnikov živi v naravi in ​​ne predstavlja nevarnosti za zdravje ljudi. Vendar več vrst povzroča resne bolezni, ki zahtevajo bolnišnično zdravljenje.

Corynebacterium diphtheriae so rahlo ukrivljene palice z odebelitvijo na eni strani celice. Njihova velikost se giblje od 0,1 do 8 mikronov. Kot že ime pove, je bakterija povzročitelj davice. Simptomi bolezni so odvisni od lokacije patogena. To je lahko ustna votlina, nos, grlo, sapnik, bronhiji, genitalije, koža. Zastrupitev človeškega telesa nastane zaradi sproščanja posebne snovi, imenovane eksotoksin, s strani bakterij. Njegovo kopičenje vodi do povišane telesne temperature, vročine, glavobola, slabosti, nelagodja v grlu in povečanih bezgavk.

Druga vrsta, Corynebacterium minutissimum, izzove razvoj dermatoloških bolezni. Eden od njih je eritrasma, ki se pojavi le pri odraslih. Pojavlja se v obliki izpuščajev na površini kožnih gub: dimeljsko-skrotalnega, med zadnjico, včasih v interdigitalnih predelih. Lezije izgledajo kot rjave lise nevnete strukture, ki lahko povzročijo blago srbenje. Bakterija dobro preživi na gospodinjskih predmetih, vključno s telefoni in tablicami.

Del so tudi korinebakterije normalna mikrofloračloveško debelo črevo. Nepatogene oblike se aktivno uporabljajo v industriji za proizvodnjo aminokislin, encimov in sirov. Corynebacterium glutamicum se uporablja pri proizvodnji glutaminske kisline, ki je znana kot prehranski aditiv E620.

Streptomicete, njihov pomen za človeka

Rod Streptomyces vključuje vrste, ki tvorijo spore in živijo predvsem v tleh. Tvorijo verige celic in po obliki spominjajo na micelij gob. V procesu življenja sproščajo posebne hlapne snovi, ki dajejo zemlji značilen vlažen vonj. Nujen pogoj za obstoj streptomicetov je prisotnost molekularnega kisika.

Številne vrste so sposobne proizvajati dragocene zdravilne snovi, ki spadajo v skupino antibiotikov (streptomicin, eritromicin). V več zgodnja obdobja Streptomycetes so bili uporabljeni za proizvodnjo:

• Fizostigmin, ki se uporablja kot lajšalec bolečin pri povečanem očesnem tlaku;
• Takrolimus, potreben za profilakso med presaditvijo ledvic, jeter in kostnega mozga;
• Alosamidin, ki deluje proti žuželkam in glivam.

Streptomyces bikiniensis je patogena oblika, ki izzove razvoj bakteriemije. S to boleznijo bakterije vstopijo v krvni obtok in se lahko razširijo po telesu.

Helicobacter pylori kot škodljiva bakterija

Helicobacter pylori ima spiralno oblikovano celico, ki meri do 3 mikrone. S pomočjo bičkov se lahko aktivno premika tudi v gosti sluzi. Bakterija okuži različne dele želodca in dvanajstniku, ki povzroča bolezen helikobakteriozo. Vzrok za razjede in gastritis je zelo pogosto ta vrsta mikroba.

Helicobacter se pritrdi na površino želodčne sluznice, jo poškoduje in izzove razvoj vnetnega procesa. Bakterijska okužba se kaže kot ponavljajoča se huda bolečina v predelu trebuha, ki se po jedi umirijo. Zgaga, slabost, bruhanje, slaba prebavljivost mesnih jedi so tudi simptomi bolezni.

Obstaja mnenje, da je Helicobacter pylori del normalne človeške mikroflore, patološko stanje pa se pojavi, ko se njegovo število poveča. Hkrati v človeškem želodcu živi približno 50 sevov te bakterije, od katerih jih je le 5 zdravju nevarnih. Če so predpisani antibiotiki, se uničijo vsi mikroorganizmi, tudi neškodljivi.

Escherichia coli kot predstavnik naravne človeške mikroflore

Escherichia coli je paličasta bakterija, ki igra pomembno vlogo pri delovanju prebavil. Dolgo časa lahko preživijo v okolju, vključno s prstjo, vodo in iztrebki. Mikroorganizmi hitro umrejo pri kuhanju in izpostavljenosti raztopinam klora. Bakterije se aktivno razmnožujejo na živilih, zlasti v mleku.

Escherichia coli je sposobna absorbirati kisik iz črevesnega lumna in s tem zaščititi koristne lakto- in bifidobakterije pred uničenjem. Poleg tega sodeluje pri proizvodnji vitaminov B, maščobnih kislin in vpliva tudi na absorpcijo železa in kalcija v črevesju. Običajno vsebnost bakterij v človeškem blatu ne sme presegati 108 CFU/g. Preseganje tega kazalnika kaže na razvoj disbioze v ozadju vnetnega procesa v telesu.

Patogene oblike lahko povzročijo nalezljive bolezni prebavil, ki jih spremlja zastrupitev in vročina. Enteropatogeni sevi Escherichie coli se razvijejo v tankem črevesu novorojenčkov in povzročajo hudo drisko. Pri ženskah, če se ne opazi intimna higiena lahko pridejo bakterije genitourinarni organi, ki izzovejo razvoj bakteriurije.

Nevarna bakterija Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus spada med negibljive sferične mikrobe iz rodu Staphylococcus. Celice so lahko razporejene posamično, v parih ali v skupkih. Zaradi vsebnosti pigmentov karotenoidne skupine ima bakterija zlato barvo, kar je opazno pri pregledu pod mikroskopom. Za Staphylococcus aureus je značilna povečana toleranca na visoke temperature, svetlobo in kemikalije.

Mikroorganizem je vzrok za pojav gnojno-vnetnih žarišč okužbe pri ljudeh. Glavna področja lokalizacije patogena so nosni prehodi in aksilarna področja. Vendar pa primeri poškodb grla in prebavil niso redki. Bakterija je zelo razširjena v zdravstvenih ustanovah. Približno 30% bolnikov po hospitalizaciji so nosilci Staphylococcus aureus.

Glavni simptomi okužbe s patogenom so zvišana telesna temperatura, letargija, slabost in pomanjkanje apetita. Ob poškodbi kože nastanejo majhni mehurčki, podobni opeklinam, ki se čez čas spremenijo v odprte rane. Rinitis, vneto grlo, faringitis, pljučnica se lahko razvijejo, ko se patogen razširi v dihalni trakt. Pogosto in boleče uriniranje ter bolečine v spodnjem delu hrbta kažejo na lokalizacijo stafilokokov v sečnici.

Pseudomonas aeruginosa kot ena od patogenih vrst bakterij

Bakterija je gibljiv flagelarni mikroorganizem, njen glavni življenjski prostor sta zemlja in voda. V svojem življenju obarva prehranjevalno okolje modrozeleno, od koder izvira tudi njegovo ime. Je zelo odporen proti antibiotikom.

Pseudomonas aeruginosa je nevaren za ljudi z zmanjšano imunostjo in je praviloma bolnišnična okužba. Okužba je možna prek gospodinjskih predmetov, brisač in neobdelanih medicinskih instrumentov. Opazimo povečano kopičenje mikroorganizma na površina rane in v globinah gnojnih predelov kože.

Okužba s Pseudomonas aeruginosa se lahko razvije v:

• ENT organov in spremlja otitis, sinusitis;
• sečil s pojavom uretritisa, cistitisa;
• mehka tkiva;
• črevesja, ki povzročajo disbiozo, enteritis, kolitis.

Bakterije so poleg virusov povzročitelji številnih bolezni, ki jih ni vedno mogoče zdraviti. Raznolikost vrst in njihova hitra prilagoditev na vplive medicinske zaloge mikrobi resno ogrožajo zdravje ljudi. V večini primerov pa se lahko okužbi izognemo z upoštevanjem osebne higiene in krepitvijo imunskega sistema.

Struktura

Bakterije so zelo majhni živi organizmi. Videti jih je mogoče le pod mikroskopom z zelo veliko povečavo. Vse bakterije so enocelične. Notranja zgradba bakterijske celice ni podobna rastlinskim in živalskim celicam. Nimajo niti jedra niti plastidov. Jedrska snov in pigmenti so prisotni, vendar v "razpršenem" stanju. Oblika je raznolika.

Bakterijska celica je prekrita s posebno gosto lupino - celično steno, ki opravlja zaščitne in podporne funkcije ter daje bakteriji trajno, značilno obliko. Celična stena bakterije je podobna steni rastlinske celice. Je prepusten: skozi njega hranila prosto prehajajo v celico, presnovni produkti pa izstopajo v okolje. Pogosto bakterije proizvedejo dodatno zaščitno plast sluzi na vrhu celične stene – kapsulo. Debelina kapsule je lahko večkrat večja od premera same celice, lahko pa je tudi zelo majhna. Kapsula ni bistveni del celice, ampak nastane glede na razmere, v katerih se bakterije nahajajo. Ščiti bakterije pred izsušitvijo.

Na površini nekaterih bakterij so dolge flagele (ena, dve ali več) ali kratke tanke resice. Dolžina flagele je lahko večkrat večja od velikosti telesa bakterije. Bakterije se premikajo s pomočjo bičkov in resic.

Znotraj bakterijske celice je gosta, nepremična citoplazma. Ima plastno strukturo, ni vakuol, zato se v sami snovi citoplazme nahajajo različni proteini (encimi) in rezervna hranila. Bakterijske celice nimajo jedra. V osrednjem delu njihove celice je skoncentrirana snov, ki nosi dedno informacijo. Bakterije - nukleinska kislina - DNK. Toda ta snov se ne oblikuje v jedro.

Notranja organizacija bakterijska celica kompleksen in ima svoje posebne značilnosti. Citoplazma je od celične stene ločena s citoplazmatsko membrano. V citoplazmi je glavna snov ali matriks, ribosomi in majhno število membranskih struktur, ki opravljajo različne funkcije (analogi mitohondrijev, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat). Citoplazma bakterijskih celic pogosto vsebuje zrnca različnih oblik in velikosti. Granule so lahko sestavljene iz spojin, ki služijo kot vir energije in ogljika. V bakterijski celici se nahajajo tudi kapljice maščobe.

Spor o izobraževanju

Spore nastanejo znotraj bakterijske celice. Med procesom sporulacije je bakterijska celica podvržena številnim biokemičnim procesom. Količina proste vode v njej se zmanjša in encimska aktivnost se zmanjša. To zagotavlja odpornost spor na neugodne okoljske razmere (visoka temperatura, visoka koncentracija soli, sušenje itd.). Sporulacija je značilna le za majhno skupino bakterij. Spore so neobvezna stopnja v življenjskem ciklu bakterij. Sporulacija se začne šele s pomanjkanjem hranil ali kopičenjem presnovnih produktov. Bakterije v obliki spor lahko ostanejo v mirovanju dolgo časa. Bakterijske spore lahko prenesejo dolgotrajno vretje in zelo dolgo zamrzovanje. Ko nastopijo ugodni pogoji, tros vzklije in postane sposoben preživeti. Bakterijske spore so prilagoditev na preživetje v neugodnih razmerah. Bakterijske spore služijo preživetju v neugodnih razmerah. Nastanejo iz notranjosti celične vsebine. Ob tem se okrog trosov oblikuje nova, gostejša lupina. Spore lahko prenesejo zelo nizke temperature (do - 273 ° C) in zelo visoke. Spore ne uniči vrela voda.

Prehrana

Mnoge bakterije imajo klorofil in druge pigmente. Izvajajo fotosintezo, kot rastline (cianobakterije, škrlatne bakterije). Druge bakterije pridobivajo energijo iz anorganskih snovi - žvepla, železovih spojin in drugih, vendar je vir ogljika, tako kot pri fotosintezi, ogljikov dioksid.

Razmnoževanje

Bakterije se razmnožujejo z delitvijo ene celice na dve. Ko doseže določeno velikost, se bakterija razdeli na dve enaki bakteriji. Nato se vsak od njih začne hraniti, raste, deli itd. Po podaljšanju celice postopoma nastane prečni septum, nato pa se hčerinske celice ločijo; Pri mnogih bakterijah celice pod določenimi pogoji po delitvi ostanejo povezane v značilne skupine. V tem primeru, odvisno od smeri delitvene ravnine in števila delitev, nastanejo različne oblike. Razmnoževanje z brstenjem je pri bakterijah izjema.

Pod ugodnimi pogoji se delitev celic v mnogih bakterijah zgodi vsakih 20-30 minut. Pri tako hitrem razmnoževanju lahko potomci ene bakterije v 5 dneh tvorijo gmoto, ki lahko napolni vsa morja in oceane. Preprost izračun pokaže, da se lahko na dan oblikuje 72 generacij (720.000.000.000.000.000.000 celic). Če preračunamo v težo - 4720 ton. Vendar se to v naravi ne zgodi, saj večina bakterij hitro umre pod vplivom sončne svetlobe, sušenja, pomanjkanja hrane, segrevanja na 65-100 ° C, kot posledica boja med vrstami itd.

Vloga bakterij v naravi. Distribucija in ekologija

Bakterije so razširjene povsod: v vodnih telesih, zraku, zemlji. Manj jih je v zraku (vendar ne na gnečah). V rečnih vodah jih je lahko do 400.000 na 1 cm 3, v tleh pa do 1.000.000.000 na 1 g.Bakterije imajo različen odnos do kisika: za nekatere je potreben, za druge je uničujoč. Za večino bakterij so najbolj ugodne temperature med +4 in +40 °C. Neposredna sončna svetloba uniči številne bakterije.

Bakterije, ki jih najdemo v ogromnem številu (število njihovih vrst doseže 2500), igrajo izjemno pomembno vlogo v številnih naravnih procesih. Skupaj z glivami in talnimi nevretenčarji sodelujejo v procesih razgradnje rastlinskih ostankov (odpadlo listje, veje itd.) v humus. Dejavnost saprofitnih bakterij vodi do nastanka mineralne soli, ki jih absorbirajo rastlinske korenine. Nodulne bakterije, ki živijo v tkivih korenin molja, pa tudi nekatere prostoživeče bakterije imajo izjemno sposobnost asimilacije atmosferskega dušika, ki je rastlinam nedostopen. Tako bakterije sodelujejo v kroženju snovi v naravi.

Mikroflora tal.Število bakterij v zemlji je izredno veliko – na stotine milijonov in milijard osebkov na gram. V prsti jih je veliko več kot v vodi in zraku. Skupno število bakterij v tleh se spreminja. Število bakterij je odvisno od vrste tal, njihovega stanja in globine plasti. Na površini delcev tal se mikroorganizmi nahajajo v majhnih mikrokolonijah (po 20-100 celic). Pogosto se razvijejo v debelini strdkov organske snovi, na živih in odmirajočih rastlinskih koreninah, v tankih kapilarah in v notranjosti grudic. Mikroflora tal je zelo raznolika. Tu so različne fiziološke skupine bakterij: gnilobne bakterije, nitrifikacijske bakterije, dušikove fiksacijske bakterije, žveplove bakterije itd. Med njimi so aerobi in anaerobi, sporne in nesporne oblike. Mikroflora je eden od dejavnikov pri nastanku tal. Območje razvoja mikroorganizmov v tleh je cona, ki meji na korenine živih rastlin. Imenuje se rizosfera, celota mikroorganizmov, ki jih vsebuje, pa rizosferska mikroflora.

Mikroflora vodnih teles. Voda je naravno okolje, kjer se mikroorganizmi razvijajo v velikem številu. Večina jih pride v vodo iz tal. Dejavnik, ki določa število bakterij v vodi in prisotnost hranilnih snovi v njej. Najčistejša voda je iz arteških vodnjakov in izvirov. Odprti rezervoarji in reke so zelo bogati z bakterijami. Največja količina bakterije se nahajajo v površinskih plasteh vode, bližje obali. Ko se oddaljujete od obale in povečujete globino, se število bakterij zmanjšuje. Čista voda vsebuje 100-200 bakterij v 1 ml in kontaminirano - 100-300 tisoč ali več. V pridnenem blatu je veliko bakterij, predvsem v površinski plasti, kjer bakterije tvorijo film. Ta film vsebuje veliko žveplovih in železovih bakterij, ki vodikov sulfid oksidirajo v žveplovo kislino in s tem preprečijo pogin rib. V mulju je več trosnih oblik, v vodi pa prevladujejo nesporne. Po vrstni sestavi je vodna mikroflora podobna mikroflori tal, obstajajo pa tudi posebne oblike. Z uničevanjem različnih odpadkov, ki pridejo v vodo, mikroorganizmi postopoma izvajajo tako imenovano biološko čiščenje vode.

Mikroflora zraka. Mikroflora zraka je manjša od mikroflore zemlje in vode. Bakterije se dvignejo v zrak s prahom, tam lahko ostanejo nekaj časa, nato pa se usedejo na površje zemlje in umrejo zaradi pomanjkanja prehrane ali pod vplivom ultravijoličnih žarkov. Število mikroorganizmov v zraku je odvisno od geografskega pasu, reliefa, letnega časa, onesnaženosti s prahom itd. Vsak prah je nosilec mikroorganizmov. Največ bakterij je v zraku nad industrijskimi podjetji. zrak podeželječistilec. Najčistejši zrak je nad gozdovi, gorami in zasneženimi območji. Zgornje plasti zraka vsebujejo manj mikrobov. Mikroflora zraka vsebuje veliko pigmentiranih bakterij in bakterij s sporami, ki so bolj odporne na ultravijolične žarke kot druge.

Mikroflora človeškega telesa.Človeško telo, tudi popolnoma zdravo, je vedno nosilec mikroflore. Ko človeško telo pride v stik z zrakom in zemljo, se na oblačilih in koži naselijo različni mikroorganizmi, tudi patogeni (bacili tetanusa, plinska gangrena itd.). Najpogosteje izpostavljeni deli človeškega telesa so kontaminirani. Na rokah najdemo E. coli in stafilokoke. V ustni votlini je več kot 100 vrst mikrobov. Usta so s svojo temperaturo, vlago in ostanki hranil odlično okolje za razvoj mikroorganizmov. Želodec ima kislo reakcijo, zato večina mikroorganizmov v njem odmre. Začenši z Tanko črevo reakcija postane alkalna, tj. ugodno za mikrobe. Mikroflora debelega črevesa je zelo raznolika. Vsak odrasel človek dnevno izloči približno 18 milijard bakterij z iztrebki, tj. več posameznikov kot ljudi na svetu. Notranji organi ki niso povezani z zunanjim okoljem (možgani, srce, jetra, mehur itd.) so običajno brez mikrobov. Mikrobi vstopijo v te organe le med boleznijo.

Pomen bakterij v življenju človeka

Postopki fermentacije so zelo pomembni; To je tisto, kar na splošno imenujemo razgradnja ogljikovih hidratov. Tako se mleko zaradi fermentacije spremeni v kefir in druge izdelke; Tudi siliranje krme je fermentacija. Fermentacija poteka tudi v človeškem črevesju. Brez ustreznih bakterij (na primer E. coli) črevesje ne more normalno delovati. Gnitje, ki je v naravi koristno, je v vsakdanjem življenju skrajno nezaželeno (na primer kvarjenje mesnih izdelkov). Fermentacija (na primer kisanje mleka) ni vedno koristna. Da se hrana ne pokvari, jih solimo, sušimo, konzerviramo in hranimo v hladilnikih. To zmanjša aktivnost bakterij.

Patogene bakterije

Dolga leta smo imeli mikrobe za nevarne sovražnike, ki se jih je treba znebiti, a v resnici ni vse tako preprosto in preprosto, kot smo včasih mislili.

Mikrobiolog iz Chicaga Jack Gilbert Odločil sem se ugotoviti, ali so mikrobi, ki živijo v naših domovih, res nevarni. Da bi to naredil, je raziskal več hiš, vključno s svojo.
Specialist je prišel do enakega zaključka kot številni sodobni znanstveniki. Ne glede na to, kako čudno in obžalovanja vredno se sliši, je glavni vir bakterij v hiši oseba sama. Torej je boj za čistočo vseh predmetov v hiši enak boju proti mlini na veter.
Jack je odkril, da ima vsaka oseba svoj edinstven nabor mikrobov in da mora ostati v zaprtih prostorih le nekaj ur, da pusti zlahka prepoznavno bakterijsko sled - kot je prstni odtis. To odkritje bo nedvomno pomagalo organom pregona.
Kar pa zadeva domačo plat vprašanja, Gilbert v domovih enaindvajsetega stoletja ni našel nobenih resnično nevarnih mikroorganizmov.
Po mnenju znanstvenika se je človeštvo toliko stoletij navadilo živeti v nevarnem svetu, ko je veliko ljudi umrlo zaradi strašnih bolezni. Ko so ljudje spoznali naravo bakterij, so se začeli boriti z njimi. Seveda danes živimo veliko varneje in zdravi pogoji. Toda v boju z mikrobi gredo ljudje pogosto predaleč, pri čemer pozabljajo, da poleg škodljivih obstajajo tudi koristni.
»Vzroki za astmo, alergije in številne druge bolezni so, kot kažejo raziskave, najverjetneje v neravnovesju mikrobnega ravnovesja telesa. Ugotovljeno je bilo, da je to neravnovesje povezano celo z debelostjo, avtizmom in shizofrenijo!« pravi ameriški znanstvenik.
Druga pomembna točka je, da takoj po čiščenju čisto površino najprej naselijo patogeni mikrobi. Se pravi, bolj ko čistite in razkužujete, bolj umazan in nevaren postaja prostor. Seveda se čez čas vzpostavi ravnovesje, ko na njihovo mesto pridejo dobri mikrobi.
Gilbert je prepričan, da se ne bi smeli tako vneto vmešavati v naravne procese. Po raziskavi je sam domov pripeljal tri pse, ki so mu pomagali in kar je najpomembneje, otroci ohranjajo mikrobno pestrost.

Kako se boste odzvali, če boste izvedeli, da je skupna teža bakterij v vašem telesu od 1 do 2,5 kilograma?
To bo najverjetneje povzročilo presenečenje in šok. Večina ljudi verjame, da so bakterije nevarne in lahko povzročijo resno škodo telesu. Da, to je res, vendar poleg nevarnih obstajajo tudi koristne bakterije, ki so poleg tega bistvenega pomena za zdravje ljudi.

Obstajajo v nas in zelo sodelujejo pri različnih presnovnih procesih. Aktivno sodelujte pri pravilnem delovanju življenjskih procesov, tako v notranjem kot zunanjem okolju našega telesa. Te bakterije vključujejo bifidobakterije Rhizobium in E. coli ter mnoge druge.

Koristne bakterije
Živimo v svetu, ki je gosto poseljen z bakterijami. Na primer, 30 cm debela plast zemlje in površina 1 hektarja vsebuje od 1,5 do 30 ton bakterij. V vsakem gramu svežega mleka je skoraj toliko bakterij, kot je ljudi na Zemlji. Živijo tudi v našem telesu. V človeški ustni votlini živi nekaj sto vrst bakterij. Na vsako celico človeškega telesa je približno deset bakterijskih celic, ki živijo v istem telesu.

Seveda, če bi bile vse te bakterije človeku škodljive, je malo verjetno, da bi ljudje v takšnem okolju lahko preživeli. Izkazalo pa se je, da te bakterije ljudem ne le ne škodijo, ampak so, nasprotno, zanje zelo koristne.

Pri novorojenčku je črevesna sluznica sterilna. S prvim požirkom mleka prebavni sistem Mikroskopski "najemniki" se zgrinjajo k človeku in postanejo njegovi spremljevalci za vse življenje. Človeku pomagajo prebaviti hrano in proizvajajo nekatere vitamine.

Za mnoge živali so bakterije preprosto potrebne za življenje. Na primer, znano je, da rastline služijo kot hrana za kopitarje in glodavce. Glavnino katere koli rastline predstavljajo vlakna (celuloza). Toda izkazalo se je, da bakterije, ki živijo v posebnih delih želodca in črevesja, pomagajo živalim pri prebavi vlaknin.

Vemo, da gnilobne bakterije pokvarijo hrano. Toda škoda, ki jo povzročajo ljudem, ni nič v primerjavi s koristmi, ki jih prinašajo naravi kot celoti. Te bakterije lahko imenujemo "naravni bolničarji". Z razgradnjo beljakovin in aminokislin podpirajo kroženje snovi v naravi.

Bakterije pomagajo pri iskanju uporabe živalskih odpadkov. Iz milijonov ton tekočega gnoja, ki se kopiči na kmetijah, lahko bakterije v posebnih napravah proizvajajo vnetljiv "močvirski plin" (metan). Strupene snovi, ki jih vsebujejo odpadki, se nevtralizirajo, poleg tega se proizvede precejšnja količina goriva. Na enak način bakterije čistijo odpadno vodo.

Vsi živi organizmi potrebujejo dušik za izdelavo beljakovin. Obkrožajo nas pravi oceani atmosferskega dušika. Toda niti rastline, niti živali, niti glive niso sposobne absorbirati dušika neposredno iz zraka. To pa lahko naredijo posebne bakterije (ki vežejo dušik). Nekatere rastline (na primer stročnice, rakitovec) na svojih koreninah tvorijo posebne "stanovanja" (nodule) za takšne bakterije. Zato lucerno, grah, volčji bob in druge stročnice pogosto sadimo v slaba ali osiromašena tla, da njihove bakterije »hranijo« tla z dušikom.

Jogurt, sir, kisla smetana, maslo, kefir, kislo zelje, vložena zelenjava - vseh teh izdelkov ne bi bilo, če ne bi bilo mlečnokislinske bakterije . Človek jih uporablja že od pradavnine. Mimogrede, jogurt se absorbira trikrat hitreje kot mleko - v eni uri telo popolnoma prebavi 90% tega izdelka. Brez mlečnokislinskih bakterij ne bi bilo silaže za krmo živine.

Znano je, da se vino, če je dolgo shranjeno, postopoma spremeni v kis. Ljudje to verjetno vedo, odkar so se naučili delati vino. Toda šele v 19. stoletju. Louis Pasteur (glej članek " Louis Pasteur") je ugotovil, da to preobrazbo povzročajo ocetnokislinske bakterije, ki so vstopile v vino. Z njihovo pomočjo se pridobiva kis.

Različne bakterije pomagajo ljudem pri izdelavi svile, kave in tobaka.
Enega najbolj obetavnih načinov uporabe bakterij so odkrili šele proti koncu 20. stoletja. Izkazalo se je, da lahko v telo bakterije vnesete nekakšen gen. potrebuje oseba beljakovine (čeprav popolnoma nepotrebne za bakterijo) – na primer inzulinski gen. Nato ga bodo bakterije začele proizvajati. Uporabna znanost, ki ustvarja možno izvesti Takšne operacije imenujemo genski inženiring. Po dolgem in težkem iskanju je znanstvenikom uspelo vzpostaviti bakterijsko "proizvodnjo" te snovi (insulina), ki je ključnega pomena za bolnike s sladkorno boleznijo. V prihodnosti bo verjetno mogoče bakterije prilagoditi v mikroskopske »tovarne« za proizvodnjo določenih beljakovin.

Škodljive in koristne bakterije

Bakterije so mikroorganizmi, ki okoli in v nas tvorijo ogromen neviden svet. Zaradi škodljivih učinkov, ki jih povzročajo, so razvpiti, o blagodejnih učinkih, ki jih povzročajo, pa se redko govori. Ta članek podaja splošen opis nekaterih slabih in dobrih bakterij.

»V prvi polovici geološkega časa so bili naši predniki bakterije. Večina bitij je še vedno bakterij in vsaka od naših trilijonov celic je kolonija bakterij." - Richard Dawkins.

Bakterije- najstarejši živi organizmi na Zemlji so vseprisotni. Človeško telo, zrak, ki ga dihamo, površine, ki se jih dotikamo, hrana, ki jo jemo, rastline okoli nas, naše okolje itd. - vse to naseljujejo bakterije.

Približno 99 % teh bakterij je koristnih, ostale pa so na slabem glasu. Pravzaprav so nekatere bakterije zelo pomembne za pravilen razvoj drugih živih organizmov. Lahko obstajajo samostojno ali v sožitju z živalmi in rastlinami.

Naslednji seznam škodljivih in koristnih bakterij vključuje nekatere najbolj znane koristne in smrtonosne bakterije.

Koristne bakterije

Mlečnokislinske bakterije/Dederleinove palice

Značilnost: gram-pozitivna, paličasta.

Habitat: Različne mlečnokislinske bakterije so prisotne v mleku in mlečnih izdelkih, fermentirani hrani, so pa tudi del ustne, črevesne in nožnične mikroflore. Prevladujoče vrste so L. acidophilus, L. reuteri, L. plantarum itd.

Prednost: Mlečnokislinske bakterije so znane po svoji sposobnosti uporabe laktoze in proizvajanja mlečne kisline kot stranskega produkta. Zaradi te sposobnosti fermentacije laktoze so mlečnokislinske bakterije pomembna sestavina pri pripravi fermentiranih živil. So tudi sestavni del postopka soljenja, saj lahko mlečna kislina služi kot konzervans. S tako imenovano fermentacijo se iz mleka pridobi jogurt. Nekatere sorte se uporabljajo celo za pripravo jogurtov industrijsko merilo. Pri sesalcih mlečnokislinske bakterije pomagajo pri razgradnji laktoze med prebavnim procesom. Nastalo kislo okolje preprečuje rast drugih bakterij v telesnih tkivih. Zato so mlečnokislinske bakterije pomembna sestavina probiotičnih pripravkov.

Bifidobakterije

Značilnost: gram-pozitiven, razvejan, paličast.

Habitat: Bifidobakterije so prisotne v prebavila oseba.

Prednost: Tako kot mlečnokislinske bakterije tudi bifidobakterije proizvajajo mlečno kislino. Poleg tega proizvajajo ocetno kislino. Ta kislina zavira rast patogenih bakterij tako, da uravnava raven pH v črevesju. Bakterija B. longum, vrsta bifidobakterij, pomaga pri razgradnji težko prebavljivih rastlinskih polimerov. Bakterije B. longum in B. infantis pomagajo pri preprečevanju driske, kandidiaze in celo glivične okužbe pri dojenčkih in otrocih. Zaradi teh blagodejnih lastnosti jih pogosto uvrščamo tudi v probiotične pripravke, ki jih prodajajo v lekarnah.

Escherichia coli (E. coli)

Značilnost:

Habitat: E. coli je del normalne mikroflore debelega in tankega črevesa.

Prednost: E. coli pomaga pri razgradnji neprebavljenih monosaharidov in tako pomaga pri prebavi. Ta bakterija proizvaja vitamin K in biotin, ki sta bistvena za različne celične procese.

Opomba: Nekateri sevi E. coli lahko povzročijo resne toksične učinke, drisko, anemijo in odpoved ledvic.

Streptomicete

Značilnost: gram-pozitiven, nitast.

Habitat: Te bakterije so prisotne v zemlji, vodi in razpadajočih organskih snoveh.

Prednost: Nekatere streptomicete (Streptomyces spp.) igrajo pomembno vlogo v ekologiji tal z razgradnjo organskih snovi, ki so v njih. Zaradi tega se proučujejo kot sredstvo za bioremediacijo. S. aureofaciens, S. rimosus, S. griseus, S. erythraeus in S. venezuelae so komercialno pomembne vrste, ki se uporabljajo za proizvodnjo antibakterijskih in protiglivičnih spojin.

Mikoriza/nodulne bakterije

Značilnost:

Habitat: V tleh so prisotne mikorize, ki obstajajo v simbiozi s koreninskimi gomolji stročnic.

Prednost: Bakterije Rhizobium etli, Bradyrhizobium spp., Azorhizobium spp. in številne druge sorte so uporabne za fiksiranje atmosferskega dušika, vključno z amoniakom. S tem postopkom je ta snov na voljo rastlinam. Rastline nimajo zmožnosti uporabe atmosferskega dušika in so odvisne od bakterij, ki vežejo dušik in so prisotne v tleh.

cianobakterije

Značilnost: gramnegativni, paličasti.

Habitat: Cianobakterije so predvsem vodne bakterije, najdemo pa jih tudi na golih skalah in v zemlji.

Prednost: Cianobakterije, znane tudi kot modrozelene alge, so skupina bakterij, ki so zelo pomembne za okolje. V vodnem okolju vežejo dušik. Zaradi sposobnosti poapnenja in odstranjevanja vodnega kamna so pomembni za ohranjanje ravnovesja v ekosistemu koralnega grebena.

Škodljive bakterije

Mikobakterije

Značilnost: niso niti gram-pozitivne niti gram-negativne (zaradi visoka vsebnost lipidi), v obliki palice.

bolezni: Mikobakterije so patogeni, ki imajo dolg čas podvajanja. M. tuberculosis in M. leprae, njuni najnevarnejši različici, sta povzročitelja tuberkuloze oziroma gobavosti. M. ulcerans povzroča ulcerirane in neulcerirane nodule na koži. M. bovis lahko povzroči tuberkulozo pri živini.

Tetanusni bacil

Značilnost:

Habitat: Spore bacila tetanusa najdemo v zemlji, na koži in v prebavnem traktu.

bolezni: Tetanusni bacil je povzročitelj tetanusa. V telo vstopi skozi rano, se tam razmnožuje in sprošča toksine, zlasti tetanospazmin (znan tudi kot spazmogeni toksin) in tetanolizin. To vodi do mišičnih krčev in odpovedi dihanja.

Kužna palica

Značilnost: gramnegativni, paličasti.

Habitat: Bacil kuge lahko preživi samo v telesu gostitelja, predvsem v telesu glodalcev (bolh) in sesalcev.

bolezni: Bacil kuge povzroča bubonsko kugo in kužno pljučnico. Okužba kože ki jo povzroča ta bakterija, prevzame bubonsko obliko, za katero so značilni slabo počutje, vročina, mrzlica in celo krči. Okužba pljuč, ki jo povzroča bubonska kuga, povzroči kužno pljučnico, ki povzroča kašelj, težko dihanje in vročino. Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije se vsako leto po vsem svetu pojavi med 1000 in 3000 primerov kuge. Povzročitelj kuge je priznan in proučen kot potencialno biološko orožje.

Helicobacter pylori

Značilnost: gramnegativni, paličasti.

Habitat: Helicobacter pylori kolonizira človeško želodčno sluznico.

bolezni: Ta bakterija je glavni povzročitelj gastritisa in peptičnih razjed. Proizvaja citotoksine in amoniak, ki poškodujejo želodčni epitelij, kar povzroča bolečine v trebuhu, slabost, bruhanje in napenjanje. Helicobacter pylori je prisotna pri polovici svetovnega prebivalstva, vendar večina ljudi ostane brez simptomov, le redki pa zbolijo za gastritisom in razjedami.

Bacil antraksa

Značilnost: gram-pozitivna, paličasta.

Habitat: Bacil antraksa je zelo razširjen v tleh.

bolezni: Okužba z antraksom povzroči smrtno bolezen, imenovano antraks. Okužba se pojavi kot posledica vdihavanja endospor bacila antraksa. Antraks se pojavlja predvsem pri ovcah, kozah, govedu itd. V redkih primerih pa pride do prenosa bakterije z živine na človeka. Najpogostejši simptomi antraksa so rane, vročina, glavobol, bolečine v trebuhu, slabost, driska itd.

Obkrožajo nas bakterije, nekatere so škodljive, druge koristne. In samo od nas je odvisno, kako učinkovito bomo sobivali s temi drobnimi živimi organizmi. Od nas je odvisno, ali bomo koristili koristnim bakterijam, tako da se bomo izogibali pretirani in neustrezni uporabi antibiotikov in se izogibali škodljive bakterije, ob ustreznem preventivni ukrepi, kot sta vzdrževanje osebne higiene in rutinski zdravstveni pregledi.

In v znanju šolski kurikulum, v okviru specializiranega univerzitetnega izobraževanja pa so nujno upoštevani primeri iz kraljestva bakterij. Ta najstarejša oblika življenja na našem planetu se je pojavila prej kot katera koli druga, znano človeku. Znanstveniki prvič ocenjujejo, da so bakterije nastale pred približno tremi in pol milijardami let in približno milijardo let na planetu ni bilo drugih oblik življenja. Primeri bakterij, naših sovražnikov in prijateljev, so nujno obravnavani kot del vsakega izobraževalnega programa, saj prav te mikroskopske oblike življenja omogočajo procese, značilne za naš svet.

Značilnosti razširjenosti

Kje v živem svetu lahko najdete primere bakterij? Da, skoraj povsod! Najdemo jih v izvirski vodi, puščavskih sipinah ter elementih prsti, zraka in kamnin. IN Antarktični led, na primer, bakterije živijo pri zmrzali -83 stopinj, vendar jih visoke temperature ne motijo ​​- življenjske oblike so odkrili v virih, kjer se tekočina segreje na +90. O gostoti naseljenosti mikroskopskega sveta priča podatek, da je na primer bakterij v gramu zemlje nešteto na stotine milijonov.

Bakterije lahko živijo na kateri koli drugi obliki življenja - na rastlini, živali. Veliko ljudi pozna besedno zvezo "črevesna mikroflora", na televiziji pa nenehno oglašujejo izdelke, ki jo izboljšujejo. Pravzaprav so ga na primer tvorile bakterije, torej normalno živi tudi v človeškem telesu nešteto mikroskopskih življenjskih oblik. So tudi na naši koži, v ustih – z eno besedo kjer koli. Nekateri med njimi so resnično škodljivi in ​​celo smrtno nevarni, zato so tako razširjeni antibakterijska sredstva, vendar bi bilo preprosto nemogoče preživeti brez drugih - naše vrste sobivajo v simbiozi.

Življenjski pogoji

Ne glede na primer bakterij, ki jih navedete, so ti organizmi izjemno odporni, lahko preživijo v neugodnih razmerah in se zlahka prilagodijo negativnim dejavnikom. Nekatere oblike potrebujejo kisik za preživetje, druge pa lahko preživijo tudi brez njega. Obstaja veliko primerov bakterij, ki odlično preživijo v okolju brez kisika.

Raziskave so pokazale, da lahko mikroskopske oblike življenja preživijo huda zmrzal, se ne bojijo zelo visoke suhosti ali povišane temperature. Spore, s katerimi se bakterije razmnožujejo, zlahka prenesejo tudi dolgotrajno vretje ali obdelavo pri nizkih temperaturah.

Kaj so oni?

Pri analizi primerov bakterij (človeških sovražnikov in prijateljev) ne smemo pozabiti, da sodobna biologija uvaja sistem klasifikacije, ki nekoliko poenostavlja razumevanje tega raznolikega kraljestva. Običajno je govoriti o več različne oblike, od katerih ima vsaka posebno ime. Torej, koki se imenujejo bakterije v obliki krogle, streptokoki so kroglice, zbrane v verigi, in če je tvorba videti kot kup, potem je razvrščena kot skupina stafilokokov. Takšne mikroskopske oblike življenja poznamo, ko dve bakteriji živita v eni kapsuli, prekriti s sluznico. Ti se imenujejo diplokoki. Bacili so v obliki paličic, spirile v obliki spiral, vibriji pa so primer bakterije (mora znati dati vsak študent, ki se odgovorno loteva programa), ki je po obliki podobna vejici.

To ime je bilo sprejeto za označevanje mikroskopskih življenjskih oblik, ki pri analizi po Gramu ne spremenijo barve, če so izpostavljene kristalno vijolični. Na primer, patogene in neškodljive bakterije iz razreda gram-pozitivnih ohranijo vijoličen odtenek, tudi če jih operemo z alkoholom, gram-negativne bakterije pa popolnoma razbarvajo.

Pri pregledu mikroskopske življenjske oblike je treba po pranju po Gramu uporabiti kontraktno barvilo (safranin), pod vplivom katerega se bakterija obarva rožnato ali rdeče. Ta reakcija je posledica strukture zunanje membrane, ki preprečuje, da bi barvilo prodrlo v notranjost.

Zakaj je to potrebno?

Če učenec v okviru šolskega tečaja dobi nalogo, da navede primere bakterij, se običajno lahko spomni tistih oblik, ki so obravnavane v učbeniku, in zanje so njihove ključne lastnosti že navedene. Test obarvanja je bil izumljen ravno za identifikacijo teh specifičnih parametrov. Na začetku je bila študija namenjena razvrstitvi predstavnikov mikroskopskih življenjskih oblik.

Rezultati Gramovega testa nam omogočajo, da sklepamo o strukturi celičnih sten. Na podlagi pridobljenih informacij je možno vse identificirane oblike razdeliti v dve skupini, ki ju v nadaljevanju upoštevamo pri delu. npr. patogene bakterije iz razreda gramnegativnih so veliko bolj odporne na vpliv protiteles, saj je celična stena neprebojna, zaščitena in močna. Toda pri gram-pozitivnih je odpornost opazno nižja.

Patogenost in značilnosti medsebojnega delovanja

Klasičen primer bolezni, ki jo povzročajo bakterije, je vnetni proces, ki se lahko razvije v najrazličnejših tkivih in organih. Najpogosteje to reakcijo izzovejo gramnegativne oblike življenja, saj njihove celične stene sprožijo reakcijo človeškega imunskega sistema. Stene vsebujejo LPS (plast lipopolisaharidov), kot odziv na katere telo tvori citokine. To izzove vnetje, telo gostitelja se je prisiljeno spopasti s povečano proizvodnjo strupenih komponent, ki je posledica boja med mikroskopsko majhno obliko življenja in imunskim sistemom.

Kateri so znani?

V medicini je trenutno posebna pozornost namenjena trem oblikam, ki povzročajo resne bolezni. Bakterija Neisseria gonorrhoeae se prenaša spolno, pri okužbi telesa z Moraxella catarrhalis se pojavijo simptomi bolezni dihal, ena od zelo nevarnih bolezni za ljudi - meningitis - povzroči bakterija Neisseria meningitidis.

Bacili in bolezni

Če upoštevamo na primer bakterije in bolezni, ki jih povzročajo, je preprosto nemogoče prezreti bacile. Ta beseda je trenutno znana vsakemu laiku, tudi če ima zelo malo pojma o značilnostih mikroskopskih oblik življenja, pa vendar je ta vrsta gram-negativnih bakterij izjemno pomembna za sodobne zdravnike in raziskovalce, saj provocira resne težave dihalni sistem oseba. Znani so tudi primeri bolezni sečil, ki jih izzove taka okužba. Nekateri bacili negativno vplivajo na delovanje prebavil. Stopnja poškodbe je odvisna tako od imunosti osebe kot od specifične oblike, ki je okužila telo.

Določena skupina gramnegativnih bakterij je povezana s povečano verjetnostjo bolnišnične okužbe. Najnevarnejši med razmeroma razširjenimi povzročajo sekundarni meningitis in pljučnico. Najbolj previdni bi morali biti delavci zdravstvenih ustanov na oddelku za intenzivno nego.

Litotrofi

Pri obravnavi primerov bakterijske prehrane je treba posebno pozornost nameniti edinstveni skupini litotrofov. To je mikroskopska oblika življenja, ki za svoje dejavnosti prejema energijo iz anorganske spojine. Porabijo se kovine, vodikov sulfid, amonij in številne druge spojine, iz katerih bakterija prejema elektrone. Oksidacijsko sredstvo v reakciji je molekula kisika ali druga spojina, ki je že prestala stopnjo oksidacije. Prenos elektronov spremlja proizvodnja energije, ki jo telo shrani in uporabi pri presnovi.

Za sodobne znanstvenike so litotrofi zanimivi predvsem zato, ker so živi organizmi, ki so za naš planet precej netipični, študija pa nam omogoča, da bistveno razširimo naše razumevanje sposobnosti, ki jih imajo nekatere skupine živih bitij. Če poznamo primere, imena bakterij iz razreda litotrofov in preučimo posebnosti njihove življenjske aktivnosti, je mogoče do neke mere obnoviti primarni ekološki sistem našega planeta, to je obdobje, ko ni bilo fotosinteze, kisika. ni obstajala in tudi organska snov se še ni pojavila. Preučevanje litotrofov daje priložnost za razumevanje življenja na drugih planetih, kjer se lahko uresniči zaradi oksidacije anorganskih snovi, z popolna odsotnost kisik.

Kdo in kaj?

Kaj so litotrofi v naravi? Primer - nodulne bakterije, kemotrofne, karboksitrofne, metanogene. Trenutno znanstveniki ne morejo z gotovostjo reči, da so odkrili vse vrste, ki pripadajo tej skupini mikroskopskih oblik življenja. Predpostavlja se, da so nadaljnje raziskave v tej smeri eno najbolj obetavnih področij mikrobiologije.

Litotrofi aktivno sodelujejo v cikličnih procesih, ki so pomembni za pogoje življenja na našem planetu. Pogosto kemične reakcije, ki jih izzovejo te bakterije, precej močno vplivajo na prostor. Tako lahko žveplove bakterije oksidirajo vodikov sulfid v usedlinah na dnu rezervoarja, brez takšne reakcije pa bi komponenta reagirala s kisikom v vodnih plasteh, kar bi onemogočilo življenje v njej.

Simbioza in soočenje

Kdo ne pozna primerov virusov in bakterij? V okviru šolskega tečaja se vsem pove o Treponema pallidum, ki lahko povzroči sifilis in flambezijo. Obstajajo tudi bakterijski virusi, ki jih znanost pozna kot bakteriofage. Študije so pokazale, da lahko v samo eni sekundi okužijo od 10 do 24. stopnje bakterij! Je hkrati močno orodje za evolucijo in se uporablja za genski inženiring metoda, ki jo znanstveniki trenutno aktivno raziskujejo.

Pomen življenja

Med navadnimi ljudmi obstaja napačno prepričanje, da so bakterije le vzrok za človekove bolezni in od njih ni nobene druge koristi ali škode. Ta stereotip je posledica antropocentrične slike okoliškega sveta, to je ideje, da je vse nekako povezano s človekom, se vrti okoli njega in obstaja samo zanj. Pravzaprav, govorimo o o nenehni interakciji brez določenega središča vrtenja. Bakterije in evkarionti medsebojno delujejo, dokler obstajata obe kraljestvi.

Prva metoda boja proti bakterijam, ki jo je izumilo človeštvo, je bila povezana z odkritjem penicilina, glive, ki lahko uniči mikroskopske oblike življenja. Glive spadajo v kraljestvo evkariontov in so z vidika biološke hierarhije bolj sorodne človeku kot rastlinam. Toda raziskave so pokazale, da glive še zdaleč niso edine in niti ne prve, ki so postale sovražnik bakterij, saj so se evkarionti pojavili veliko pozneje kot mikroskopsko življenje. Sprva je boj med bakterijami (in drugih oblik preprosto ni bilo) potekal s pomočjo komponent, ki so jih ti organizmi proizvedli, da bi si pridobili prostor za obstoj. Trenutno lahko človek, ki poskuša odkriti nove načine za boj proti bakterijam, odkrije le tiste metode, ki so naravi že dolgo znane in so jih organizmi uporabljali v boju za življenje. Toda odpornost na zdravila, ki prestraši toliko ljudi, je normalna reakcija odpornosti, ki je neločljivo povezana z mikroskopskim življenjem že več milijonov let. Prav to je določilo sposobnost bakterij, da ves ta čas preživijo in se še naprej razvijajo in razmnožujejo.

Napadi ali umri

Naš svet je prostor, kjer lahko preživijo le tisti, ki so prilagojeni življenju, sposobni se braniti, napadati in preživeti. Hkrati je sposobnost napada tesno povezana z možnostmi zaščite sebe, svojega življenja in interesov. Če določena bakterija ne bi mogla uiti antibiotikom, bi ta vrsta izumrla. Trenutno obstoječi mikroorganizmi so precej razviti in zapleteni obrambni mehanizmi, učinkovita proti najrazličnejšim snovem in spojinam. Najbolj uporabna metoda v naravi je preusmeritev nevarnosti na drugo tarčo.

Pojav antibiotika spremlja učinek na molekulo mikroskopskega organizma - na RNA, beljakovine. Če spremenite tarčo, se spremeni tudi mesto, kjer se antibiotik lahko veže. Točkovna mutacija, zaradi katere je en organizem odporen na učinke agresivne komponente, postane razlog za izboljšanje celotne vrste, saj se ta bakterija še naprej aktivno razmnožuje.

Virusi in bakterije

Ta tema trenutno povzroča veliko pogovorov med strokovnjaki in navadnimi ljudmi. Skoraj vsak drugi se ima za specialista za viruse, kar je povezano z delovanjem sistemov množični mediji: Takoj ko se bliža epidemija gripe, se povsod govori in piše o virusih. Človek, ko se seznani s temi podatki, začne verjeti, da ve vse, kar je mogoče. Seveda je koristno, da se seznanite s podatki, vendar se ne motite: ne samo navadni ljudje, ampak tudi strokovnjaki trenutno še niso odkrili večine informacij o posebnostih življenja virusov in bakterij.

Mimogrede, v Zadnja leta Močno se je povečalo število ljudi, ki so prepričani, da je rak virusna bolezen. Več sto laboratorijev po vsem svetu je izvedlo študije, iz katerih lahko sklepamo o levkemiji in sarkomu. Vendar so to za zdaj le domneve in uradni dokazi ne zadoščajo za dokončen zaključek.

Virologija

Gre za dokaj mlado področje znanosti, ki se je rodilo pred osmimi desetletji, ko so odkrili, kaj povzroča mozaično bolezen tobaka. Precej kasneje so dobili prvo sliko, ki pa je bila zelo nenatančna, bolj ali manj korektne raziskave pa so bile opravljene šele v zadnjih petnajstih letih, ko so tehnologije, ki so na voljo človeštvu, omogočile preučevanje tako majhnih oblik življenja.

Trenutno ni natančnih podatkov o tem, kako in kdaj so se pojavili virusi, ena glavnih teorij pa je, da ta oblika življenja izvira iz bakterij. Namesto evolucije je tukaj potekala degradacija, razvoj se je zavrtel nazaj in nastali so novi enocelični organizmi. Skupina znanstvenikov trdi, da so bili virusi prej veliko bolj zapleteni, a so sčasoma izgubili številne lastnosti. Pogoj, ki je sodobnemu človeku dostopen za študij, je raznolikost genetskih podatkov le odmev različnih stopenj, stopenj degradacije, značilnih za določeno vrsto. Kako pravilna je ta teorija, še ni znano, vendar prisotnosti tesne povezave med bakterijami in virusi ni mogoče zanikati.

Bakterije: tako različne

Tudi če sodobni človek razume, da ga bakterije obkrožajo povsod, je še vedno težko razumeti, kako zelo so procesi okoliškega sveta odvisni od mikroskopskih oblik življenja. Šele pred kratkim so znanstveniki odkrili, da žive bakterije s paro napolnijo celo oblake, kjer se dvigajo. Sposobnosti, ki jih imajo takšni organizmi, so presenetljive in navdihujoče. Nekateri povzročijo, da se voda spremeni v led, kar povzroči padavine. Ko granula začne padati, se ponovno stopi in curek vode – ali snega, odvisno od podnebja in letnega časa – pade na tla. Nedolgo nazaj so znanstveniki predlagali, da bi lahko bakterije uporabili za povečanje količine padavin.

Opisane sposobnosti so bile doslej odkrite med študijem vrste, ki je dobila znanstveno ime Pseudomonas Syringae. Znanstveniki že prej domnevali, da čist za človeško oko oblaki so polni življenja in sodobna sredstva, tehnologija in orodja so omogočili dokazovanje te trditve. Po grobih ocenah je kubični meter oblaka napolnjen z mikrobi v koncentraciji 300-30.000 kopij. Med drugim je omenjena oblika Pseudomonas Syringae, ki izzove nastajanje ledu iz vode pri precej visoki temperaturi. Prvič so ga odkrili pred nekaj desetletji, ko so preučevali rastline in gojili v umetnem okolju - izkazalo se je, da je precej preprosto. Trenutno Pseudomonas Syringae aktivno deluje v dobro človeštva na smučiščih.

Kako se to zgodi?

Obstoj Pseudomonas Syringae je povezan s proizvodnjo beljakovin, ki prekrivajo površino mikroskopskega organizma v mreži. Ko se molekula vode približa, se začne kemična reakcija, mreža se izravna, pojavi se mreža, ki povzroči nastanek ledu. Jedro privlači vodo in se povečuje v velikosti in masi. Če se je vse to zgodilo v oblaku, potem povečanje teže onemogoči nadaljnje vzpenjanje in granula pade navzdol. Obliko padavin določa temperatura zraka v bližini zemeljske površine.

Verjetno je Pseudomonas Syringae mogoče uporabiti v sušnih obdobjih z vnosom kolonije bakterij v oblak. Trenutno znanstveniki ne vedo natančno, kakšna koncentracija mikroorganizmov lahko izzove dež, zato se izvajajo poskusi in jemljejo vzorci. Hkrati je treba ugotoviti, zakaj se Pseudomonas Syringae premika v oblakih, če mikroorganizem običajno živi na rastlini.