Бактериите са най-древната група организми, които в момента съществуват на Земята. Първите бактерии вероятно са се появили преди повече от 3,5 милиарда години и почти милиард години са били единствените живи същества на нашата планета. Тъй като това бяха първите представители на дивата природа, тялото им имаше примитивна структура.

С течение на времето тяхната структура се усложнява, но дори и днес бактериите се считат за най-примитивните. едноклетъчни организми. Интересното е, че някои бактерии все още запазват примитивните характеристики на своите древни предци. Това се наблюдава при бактерии, които живеят в горещи серни извори и аноксични тини на дъното на резервоари.

Повечето бактерии са безцветни. Само няколко са оцветени в лилаво или зелен цвят. Но колониите на много бактерии имат ярък цвят, което се дължи на отделянето на цветно вещество в заобикаляща средаили клетъчна пигментация.

Откривателят на света на бактериите е Антъни Льовенхук, холандски натуралист от 17-ти век, който пръв създава съвършен микроскоп с лупа, който увеличава обектите 160-270 пъти.

Бактериите се класифицират като прокариоти и се отделят в отделно царство – Бактерии.

форма на тялото

Бактериите са многобройни и разнообразни организми. Те се различават по форма.

име на бактерия	Форма на бактерии	Изображение на бактерии
коки		сферична
Бацил		пръчковидна
Вибрион		извита запетая
Спирилум		Спирала
стрептококи		Верига от коки
Стафилококи		Клъстери от коки
диплококи		Две кръгли бактерии, затворени в една лигава капсула

Начини на транспорт

Сред бактериите има подвижни и неподвижни форми. Подвижните се движат посредством вълнообразни съкращения или с помощта на камшичета (усукани спирални нишки), които се състоят от специален белтък флагелин. Може да има един или повече флагели. Те се намират при някои бактерии в единия край на клетката, при други – на два или по цялата повърхност.

Но движението е присъщо и на много други бактерии, които нямат флагели. Така че бактериите, покрити със слуз отвън, са способни на плъзгащо се движение.

Някои водни и почвени бактерии без флагели имат газови вакуоли в цитоплазмата. В една клетка може да има 40-60 вакуоли. Всяка от тях е пълна с газ (вероятно азот). Чрез регулиране на количеството газ във вакуолите, водните бактерии могат да потънат във водния стълб или да се издигнат на повърхността му, докато почвените бактерии могат да се движат в капилярите на почвата.

Среда на живот

Поради простотата на организацията и непретенциозността, бактериите са широко разпространени в природата. Бактериите се намират навсякъде: в капка дори най-чистата изворна вода, в зрънца почва, във въздуха, върху скали, в полярни снегове, пустинни пясъци, на океанското дъно, в нефт, извлечен от големи дълбочини и дори в гореща изворна вода с температура около 80ºС. Те живеят в растенията, плодовете, в различни животни и в червата на човека, устната кухина, по крайниците, по повърхността на тялото.

Бактериите са най-малките и най-многобройни живи същества. Поради малкия си размер те лесно проникват във всякакви пукнатини, цепнатини, пори. Много издръжлив и адаптивен различни условиясъществуване. Те понасят изсушаване, силен студ, нагряване до 90ºС, без да губят жизнеспособност.

На практика няма място на Земята, където да не се открият бактерии, но в различни количества. Условията на живот на бактериите са разнообразни. Някои от тях се нуждаят от кислород на въздуха, други не се нуждаят от него и могат да живеят в безкислородна среда.

Във въздуха: бактериите се издигат до горните слоеве на атмосферата до 30 км. и още.

Особено много от тях в почвата. Един грам почва може да съдържа стотици милиони бактерии.

Във вода: в повърхностните водни слоеве на открити водоеми. Полезните водни бактерии минерализират органичните остатъци.

В живите организми: патогенните бактерии навлизат в тялото от външната среда, но само при благоприятни условия причиняват заболяване. Симбиотичните живеят в храносмилателните органи, помагат за разграждането и усвояването на храната, синтезират витамини.

Външна структура

Бактериалната клетка е облечена в специална плътна обвивка - клетъчната стена, която изпълнява защитни и поддържащи функции, а също така придава на бактерията постоянна, характерна форма. Клетъчната стена на бактерията наподобява обвивката на растителна клетка. Тя е пропусклива: чрез нея хранителни веществасвободно преминават в клетката, а метаболитните продукти се отделят в околната среда. Бактериите често развиват допълнителен защитен слой от слуз, капсула, върху клетъчната стена. Дебелината на капсулата може да бъде многократно по-голяма от диаметъра на самата клетка, но може да бъде много малка. Капсулата не е задължителна част от клетката, тя се образува в зависимост от условията, в които попадат бактериите. Предпазва бактериите от изсъхване.

На повърхността на някои бактерии има дълги флагели (един, два или много) или къси тънки власинки. Дължината на камшичетата може да бъде многократно по-голяма от размера на тялото на бактерията. Бактериите се движат с помощта на флагели и власинки.

Вътрешна структура

Вътре в бактериалната клетка има плътна неподвижна цитоплазма. Има слоеста структура, няма вакуоли, така че различни протеини (ензими) и резервни хранителни вещества се намират в самото вещество на цитоплазмата. Бактериалните клетки нямат ядро. В централната част на клетките им е концентрирано вещество, носещо наследствена информация. бактерии - нуклеинова киселина— ДНК. Но това вещество не е рамкирано в ядрото.

Вътрешната организация на бактериалната клетка е сложна и има свои специфични особености. Цитоплазмата се отделя от клетъчната стена цитоплазмена мембрана. В цитоплазмата се разграничават основното вещество или матрица, рибозоми и малък брой мембранни структури, които изпълняват различни функции (аналози на митохондриите, ендоплазмен ретикулум, апарат на Голджи). Цитоплазмата на бактериалните клетки често съдържа гранули с различни форми и размери. Гранулите могат да бъдат съставени от съединения, които служат като източник на енергия и въглерод. Капчици мазнина също се намират в бактериалната клетка.

В централната част на клетката ядреното вещество, ДНК, е локализирано, не е отделено от цитоплазмата с мембрана. Това е аналог на ядрото - нуклеоид. Нуклеоидът няма мембрана, ядро ​​и набор от хромозоми.

Методи на хранене

Бактериите имат различни начини на хранене. Сред тях са автотрофи и хетеротрофи. Автотрофите са организми, които могат самостоятелно да образуват органични вещества за своето хранене.

Растенията се нуждаят от азот, но самите те не могат да абсорбират азот от въздуха. Някои бактерии комбинират азотни молекули във въздуха с други молекули, което води до вещества, достъпни за растенията.

Тези бактерии се установяват в клетките на младите корени, което води до образуване на удебеления по корените, наречени нодули. Такива нодули се образуват върху корените на растения от семейство Бобови и някои други растения.

Корените осигуряват на бактериите въглехидрати, а бактериите дават на корените азотсъдържащи вещества, които могат да бъдат усвоени от растението. Връзката им е взаимноизгодна.

Корените на растенията отделят много органична материя(захари, аминокиселини и други), с които се хранят бактериите. Следователно особено много бактерии се установяват в почвения слой около корените. Тези бактерии превръщат мъртвите растителни остатъци в вещества, достъпни за растението. Този слой почва се нарича ризосфера.

Има няколко хипотези за проникването на нодулни бактерии в кореновите тъкани:

• чрез увреждане на епидермалната и кортикалната тъкан;
• чрез коренови косми;
• само през младата клетъчна мембрана;
• поради придружаващите бактерии, произвеждащи пектинолитични ензими;
• поради стимулирането на синтеза на B-индолоцетна киселина от триптофан, който винаги присъства в кореновите секрети на растенията.

Процесът на въвеждане на нодулни бактерии в кореновата тъкан се състои от две фази:

• инфекция на кореновите косми;
• процес на образуване на възли.

В повечето случаи инвазивната клетка активно се размножава, образува така наречените инфекциозни нишки и вече под формата на такива нишки се премества в растителните тъкани. Нодулните бактерии, които са се появили от нишката на инфекцията, продължават да се размножават в тъканта на гостоприемника.

Изпълнен с бързо размножаващи се възловидни бактериални клетки растителни клеткизапочват да се делят. Връзката на млад възел с корена на бобово растение се осъществява благодарение на съдово-влакнести снопове. По време на периода на функциониране възлите обикновено са плътни. Към момента на проява на оптимална активност нодулите придобиват розов цвят (поради пигмента легоглобин). Само тези бактерии, които съдържат легоглобин, са способни да фиксират азот.

Нодулните бактерии създават десетки и стотици килограми азотни торове на хектар почва.

Метаболизъм

Бактериите се различават една от друга по метаболизъм. При някои протича с участието на кислород, при други - без негово участие.

Повечето бактерии се хранят с готови органични вещества. Само няколко от тях (синьо-зелени или цианобактерии) са в състояние да създават органични вещества от неорганични. Те играха важна роляв натрупването на кислород в земната атмосфера.

Бактериите абсорбират вещества отвън, разкъсват молекулите си, сглобяват обвивката си от тези части и допълват съдържанието им (така растат) и изхвърлят ненужните молекули. Обвивката и мембраната на бактерията й позволяват да абсорбира само правилните вещества.

Ако обвивката и мембраната на бактерията бяха напълно непропускливи, никакви вещества не биха навлезли в клетката. Ако бяха пропускливи за всички вещества, съдържанието на клетката щеше да се смеси със средата – разтвора, в който живее бактерията. За оцеляването на бактериите е необходима обвивка, която позволява преминаването на необходимите вещества, но не и тези, които не са необходими.

Бактерията абсорбира хранителните вещества, които са близо до нея. Какво се случва след това? Ако може да се движи самостоятелно (чрез преместване на флагела или изтласкване на слузта назад), тогава се движи, докато намери необходимите вещества.

Ако не може да се движи, тогава изчаква, докато дифузията (способността на молекулите на едно вещество да проникнат в дебелината на молекулите на друго вещество) донесе необходимите молекули до него.

Бактериите, заедно с други групи микроорганизми, изпълняват огромна химическа работа. Преобразувайки различни съединения, те получават енергията и хранителните вещества, необходими за тяхната жизнена дейност. Метаболитните процеси, начините за получаване на енергия и необходимостта от материали за изграждане на веществата на тялото им при бактериите са разнообразни.

Други бактерии задоволяват всички нужди от въглерод, необходим за синтеза на органични вещества на тялото, за сметка на неорганични съединения. Те се наричат ​​автотрофи. Автотрофните бактерии са способни да синтезират органични вещества от неорганични. Сред тях се отличават:

Хемосинтеза

Използването на лъчиста енергия е най-важният, но не и единственият начин за създаване на органична материя въглероден двуокиси вода. Известно е, че бактериите не използват слънчевата светлина като източник на енергия за такъв синтез, а енергията на химичните връзки, възникващи в клетките на организмите по време на окисляването на някои неорганични съединения - сероводород, сяра, амоняк, водород, азотна киселина, железни съединения на желязо и манган. Те използват органичната материя, образувана с помощта на тази химическа енергия, за да изградят клетките на тялото си. Следователно този процес се нарича хемосинтеза.

Най-важната група хемосинтезиращи микроорганизми са нитрифициращите бактерии. Тези бактерии живеят в почвата и извършват окислението на амоняка, образуван по време на разлагането на органични остатъци, до азотна киселина. Последният, реагирайки с минералните съединения на почвата, се превръща в соли на азотната киселина. Този процес протича в две фази.

Желязните бактерии превръщат двувалентното желязо в оксид. Образуваният железен хидроксид се утаява и образува така наречената блатна желязна руда.

Някои микроорганизми съществуват благодарение на окисляването на молекулярния водород, като по този начин осигуряват автотрофен начин на хранене.

Характерна особеност на водородните бактерии е способността да преминават към хетеротрофен начин на живот, когато се снабдяват с органични съединения и при липса на водород.

По този начин хемоавтотрофите са типични автотрофи, тъй като те самостоятелно синтезират необходимите органични съединения от неорганични вещества и не ги вземат готови от други организми, като хетеротрофите. Хемоавтотрофните бактерии се различават от фототрофните растения по своята пълна независимост от светлината като източник на енергия.

бактериална фотосинтеза

Някои серни бактерии, съдържащи пигменти (лилави, зелени), съдържащи специфични пигменти - бактериохлорофили, могат да абсорбират слънчева енергия, с помощта на която сероводородът се разгражда в техните организми и дава водородни атоми за възстановяване на съответните съединения. Този процес има много общо с фотосинтезата и се различава само по това, че в лилавите и зелените бактерии сероводородът (понякога карбоксилни киселини) е донор на водород, а в зелените растения това е вода. В тези и други, разделянето и преносът на водород се извършва поради енергията на абсорбираните слънчеви лъчи.

Такава бактериална фотосинтеза, която протича без отделяне на кислород, се нарича фоторедукция. Фоторедуцирането на въглероден диоксид се свързва с преноса на водород не от вода, а от сероводород:

6CO 2 + 12H 2 S + hv → C6H 12 O 6 + 12S \u003d 6H 2 O

Биологичното значение на хемосинтезата и бактериалната фотосинтеза в планетарен мащаб е сравнително малко. Само хемосинтетичните бактерии играят значителна роля в кръговрата на сярата в природата. Абсорбирана от зелените растения под формата на соли на сярна киселина, сярата се възстановява и става част от протеиновите молекули. Освен това, по време на унищожаването на мъртви растителни и животински остатъци от гнилостни бактерии, сярата се освобождава под формата на сероводород, който се окислява от серни бактерии до свободна сяра (или сярна киселина), която образува сулфити, достъпни за растенията в почвата. Хемо- и фотоавтотрофните бактерии са от съществено значение в цикъла на азот и сяра.

спорулация

Вътре в бактериалната клетка се образуват спори. В процеса на образуване на спори бактериалната клетка претърпява серия от биохимични процеси. Количеството свободна вода в него намалява, ензимната активност намалява. Това гарантира устойчивост на спорове към неблагоприятни условиязаобикаляща среда ( висока температура, висока концентрация на сол, изсушаване и др.). Образуването на спори е характерно само за малка група бактерии.

Споровете не са задължителен етап жизнен цикълбактерии. Спорулацията започва само при липса на хранителни вещества или натрупване на метаболитни продукти. Бактерии под формата на спори дълго времебъдете в покой. Бактериалните спори издържат на продължително кипене и много дълго замразяване. Когато настъпят благоприятни условия, спорът покълва и става жизнеспособен. Бактериалните спори са адаптации за оцеляване при неблагоприятни условия.

размножаване

Бактериите се размножават чрез разделяне на една клетка на две. След като достигне определен размер, бактерията се разделя на две еднакви бактерии. След това всеки от тях започва да се храни, расте, дели се и т.н.

След удължаване на клетката постепенно се образува напречна преграда и след това дъщерните клетки се разминават; при много бактерии при определени условия клетките след делене остават свързани в характерни групи. В този случай, в зависимост от посоката на равнината на разделяне и броя на деленията, различни форми. Размножаването чрез пъпкуване се среща при бактериите като изключение.

При благоприятни условия клетъчното делене в много бактерии става на всеки 20-30 минути. При такова бързо размножаване потомството на една бактерия за 5 дни е в състояние да образува маса, която може да изпълни всички морета и океани. Едно просто изчисление показва, че на ден могат да се образуват 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клетки). Ако се преведе в тегло - 4720 тона. Това обаче не се случва в природата, тъй като повечето бактерии бързо умират под действието на слънчева светлина, по време на сушене, липса на храна, нагряване до 65-100ºС, в резултат на борбата между видовете и др.

Бактерията (1), погълнала достатъчно храна, се увеличава по размер (2) и започва да се подготвя за възпроизвеждане (клетъчно делене). Неговата ДНК (при една бактерия ДНК молекулата е затворена в пръстен) се удвоява (бактерията произвежда копие на тази молекула). И двете ДНК молекули (3.4) изглежда са прикрепени към бактериалната стена и, когато са удължени, бактериите се отклоняват настрани (5.6). Първо се дели нуклеотидът, след това цитоплазмата.

След разминаването на две ДНК молекули върху бактерии се появява стеснение, което постепенно разделя тялото на бактерията на две части, всяка от които съдържа ДНК молекула (7).

Това се случва (при сенния бацил), две бактерии се слепват и между тях се образува мост (1,2).

ДНК се транспортира от една бактерия към друга чрез джъмпера (3). Веднъж попаднали в една бактерия, ДНК молекулите се преплитат, слепват се на някои места (4), след което си разменят участъци (5).

Ролята на бактериите в природата

Тираж

Бактериите са най-важното звено в общия кръговрат на веществата в природата. Растенията създават сложни органични вещества от въглероден диоксид, вода и почвени минерални соли. Тези вещества се връщат в почвата с мъртви гъби, растения и животински трупове. Бактериите разграждат сложните вещества до прости, които се използват повторно от растенията.

Бактериите разрушават сложната органична материя на мъртви растения и животински трупове, екскрети на живи организми и различни отпадъци. Хранейки се с тези органични вещества, сапрофитните гниещи бактерии ги превръщат в хумус. Това са санитарите на нашата планета. Така бактериите участват активно в кръговрата на веществата в природата.

образуване на почвата

Тъй като бактериите са разпространени почти навсякъде и се срещат в огромни количества, те до голяма степен определят различните процеси, протичащи в природата. През есента листата на дърветата и храстите падат, надземните тревни издънки умират, старите клони падат, а от време на време падат и стволовете на старите дървета. Всичко това постепенно се превръща в хумус. В 1 см3. Повърхностният слой на горската почва съдържа стотици милиони сапрофитни почвени бактерии от няколко вида. Тези бактерии превръщат хумуса в различни минераликоито могат да бъдат поети от почвата от корените на растенията.

Някои почвени бактерии са в състояние да абсорбират азот от въздуха, като го използват в жизнените процеси. Тези азотфиксиращи бактерии живеят сами или се заселват в корените на бобовите растения. Прониквайки в корените на бобовите растения, тези бактерии причиняват растежа на кореновите клетки и образуването на възли върху тях.

Тези бактерии отделят азотни съединения, които растенията използват. Бактериите получават въглехидрати от растенията минерални соли. По този начин има тясна връзка между бобовите растения и нодулните бактерии, която е полезна както за единия, така и за другия организъм. Това явление се нарича симбиоза.

Благодарение на симбиозата си с нодулни бактерии, бобовите растения обогатяват почвата с азот, което спомага за увеличаване на добивите.

Разпространение в природата

Микроорганизмите са повсеместни. Единствените изключения са кратерите. активни вулкании малки обекти в епицентровете на взривени атомни бомби. Нито едно ниски температуриАнтарктида, нито кипящите струи на гейзерите, нито наситените солни разтвори в солени басейни, нито силната изолация на планинските върхове, нито силното облъчване на ядрените реактори пречат на съществуването и развитието на микрофлората. Всички живи същества постоянно взаимодействат с микроорганизмите, като често са не само техни хранилища, но и разпространители. Микроорганизмите са местните жители на нашата планета, активно развиващи най-невероятните естествени субстрати.

Почвена микрофлора

Броят на бактериите в почвата е изключително голям – стотици милиони и милиарди индивиди в 1 грам. Те са много по-изобилни в почвата, отколкото във водата и въздуха. Обща сумабактериите в почвите се променят. Броят на бактериите зависи от вида на почвата, състоянието им, дълбочината на слоевете.

На повърхността на почвените частици микроорганизмите са разположени в малки микроколонии (20-100 клетки всяка). Често те се развиват в дебелите съсиреци от органична материя, върху живи и умиращи корени на растения, в тънки капиляри и вътре в бучки.

Почвената микрофлора е много разнообразна. Тук се срещат различни физиологични групи бактерии: гнилостни, нитрифициращи, азотфиксиращи, серни бактерии и др. Сред тях има аероби и анаероби, спорови и неспорови форми. Микрофлората е един от факторите за образуване на почвата.

Областта на развитие на микроорганизми в почвата е зоната, съседна на корените на живите растения. Нарича се ризосфера, а съвкупността от съдържащите се в нея микроорганизми се нарича ризосферна микрофлора.

Микрофлора на резервоари

вода - естествена среда, където в в големи количестваразвиват се микроорганизми. Повечето от тях попадат във водата от почвата. Фактор, който определя броя на бактериите във водата, наличието на хранителни вещества в нея. Най-чисти са водите на артезиански кладенци и извори. Откритите водоеми и реки са много богати на бактерии. Най-голям брой бактерии се намират в повърхностните слоеве на водата, по-близо до брега. С увеличаване на разстоянието от брега и увеличаване на дълбочината броят на бактериите намалява.

Чистата вода съдържа 100-200 бактерии на 1 ml, докато замърсената вода съдържа 100-300 хиляди или повече. В дънната тиня има много бактерии, особено в повърхностния слой, където бактериите образуват филм. В този филм има много серни и железни бактерии, които окисляват сероводорода до сярна киселина и по този начин предотвратяват смъртта на рибите. В тинята има повече спорови форми, докато във водата преобладават неспоровите форми.

По видов състав водната микрофлора е сходна с почвената, но се срещат и специфични форми. Унищожавайки различни отпадъци, попаднали във водата, микроорганизмите постепенно извършват така нареченото биологично пречистване на водата.

Микрофлора на въздуха

Микрофлората на въздуха е по-малко на брой от микрофлората на почвата и водата. Бактериите се издигат във въздуха с прах, могат да останат там известно време и след това да се установят на повърхността на земята и да умрат от липса на хранене или под въздействието на ултравиолетови лъчи. Броят на микроорганизмите във въздуха зависи от географския район, терена, сезона, замърсяването с прах и др. Всяка прашинка е носител на микроорганизми. Повечето бактерии във въздуха над промишлени предприятия. Въздух провинциячистач. Най-чистият въздух е над горите, планините, снежните пространства. Горните слоеве на въздуха съдържат по-малко микроби. В микрофлората на въздуха има много пигментирани и спороносни бактерии, които са по-устойчиви от други на ултравиолетовите лъчи.

Микрофлора на човешкото тяло

Организмът на човек, дори и напълно здрав, винаги е носител на микрофлора. Когато човешкото тяло влезе в контакт с въздуха и почвата, върху дрехите и кожата се установяват различни микроорганизми, включително патогени (бацили на тетанус, газова гангрена и др.). Най-често се замърсяват откритите части човешкото тяло. На ръцете се намират коли, стафилококи. В устната кухина има над 100 вида микроби. Устата със своята температура, влажност, остатъци от хранителни вещества е отлична среда за развитие на микроорганизми.

Стомахът има кисела реакция, така че по-голямата част от микроорганизмите в него умират. Започвайки от тънките черва, реакцията става алкална, т.е. благоприятен за микробите. Микрофлората в дебелото черво е много разнообразна. Всеки възрастен отделя около 18 милиарда бактерии дневно с екскременти, т.е. повече индивиди, отколкото хора на земното кълбо.

Вътрешни органи, които не са свързани с външна среда(мозък, сърце, черен дроб, пикочен мехури т.н.), обикновено не съдържат микроби. Микробите навлизат в тези органи само по време на заболяване.

Бактерии в колоезденето

Микроорганизми като цяло и бактерии в частност голяма роляв биологично важните цикли на веществата на Земята, извършвайки химически трансформации, които са напълно недостъпни нито за растенията, нито за животните. Различни етапиЦиркулацията на елементите се извършва от организми от различни видове. Съществуването на всеки отделна групаорганизмите зависи от химичната трансформация на елементите, извършвана от други групи.

азотен цикъл

Основна роля в снабдяването играе цикличната трансформация на азотните съединения необходими формиазот от различни хранителни нуждиорганизми в биосферата. Над 90% от общото фиксиране на азот се дължи на метаболитната активност на определени бактерии.

Въглеродният цикъл

Биологичното превръщане на органичния въглерод във въглероден диоксид, придружено от редукция на молекулярен кислород, изисква съвместната метаболитна активност на различни микроорганизми. много аеробни бактерииизвършват пълното окисление на органичните вещества. При аеробни условия органичните съединения първоначално се разграждат чрез ферментация и органични крайни продуктиферментациите се окисляват допълнително в резултат на анаеробно дишане, ако присъстват неорганични акцептори на водород (нитрат, сулфат или CO 2).

Цикъл на сярата

За живите организми сярата се предлага главно под формата на разтворими сулфати или редуцирани органични серни съединения.

Цикълът на желязото

В някои водоеми, прясна водасъдържат високи концентрации на редуцирани железни соли. На такива места се развива специфична бактериална микрофлора - железни бактерии, които окисляват редуцираното желязо. Те участват в образуването на блатни железни руди и водоизточници, богати на железни соли.

Бактериите са най-древните организми, появили се преди около 3,5 милиарда години през архея. В продължение на около 2,5 милиарда години те доминираха на Земята, образувайки биосферата и участваха в образуването на кислородна атмосфера.

Бактериите са едни от най-просто устроените живи организми (с изключение на вирусите). Смята се, че те са първите организми, появили се на Земята.

Това са изчислили експертите общо теглобактерии, живеещи в човешкото тяло, е два килограма. Само в устата живеят около 40 000 бактерии.

И, да речем, по време на целувка обменяме бактерии от почти триста вида. Но има и вируси, патогени... Колко от тях достигат до нас с храната, дишането, през мръсните ръце.... За щастие природата ни е въоръжила с \"вътрешни войски\"- имунната система.

Но ако имунната система е отслабена, то през есента, когато дойде времето на настинките, бактериите излизат извън контрол. И тогава болестите следват една след друга. Дори лекарствата не помагат.

Какво да правя?

Не бягайте веднага в аптеката за лекарства, които изкуствено стимулират защитна системаорганизъм. Имуностимулаторите също далеч не са безвредни. Като всяко лекарство, те имат странични ефекти. Освен това прекомерната активност на имунната система е опасна сама по себе си. В края на краищата неговата задача е на всяка цена да убие извънземно (вирус, микроб, гъбичка, трансплантирана тъкан), което е влязло в тялото, като пожертва дори здравите тъкани наоколо. А свръхактивната имунна система може да започне война не само срещу вируси и бактерии, но и срещу вашето сърце, стави, кожа, причина алергични заболявания, водят до смъртоносен инфекциозно-токсичен шок.

Но за да сте сигурни, че отбранителните сили са винаги на върха, разбира се, е необходимо. Ето седем съвета за тези с отслабена имунна система.

1 Започнете да се храните правилно

Червата играят почти основна роля при формирането на имунитета. Ето от какво се нуждае имунната система, за да функционира правилно:

Мазнини, протеини и въглехидрати в оптимални количества.От зеленчуците и плодовете той получава витамини, минерали и фибри, които регулират работата му. Зеленият грах освен всичко друго съдържа естествени пребиотици, които поддържат чревната флора.

Лукът, чесънът и билките съдържат фитонциди, които пречистват микробите. Листата от целина укрепват защитните сили на организма, имат антисептично, противовъзпалително и ранозаздравяващо действие.

Малина - естествен антибиотик, има не само потогонно и температуропонижаващо, но и антивирусно и антибактериално действие. Месото, яйцата и млечните продукти съдържат животински протеини, необходими за формирането на силен имунитет.

Естествените адаптогени - жен-шен, китайски магнолия, родиола розова, елеутерокок и чесън засилват протеиновия синтез, активират метаболизма и повишават тонуса на организма, а ехинацеята стимулира работата на макрофагите - вътреклетъчни войни.

2. Опитайте се да спите по-добре

Добре отпочинало и възстановено за една нощ, тялото се бори с болестите много по-ефективно.

3. Закалете се

По-добре е да започнете втвърдяването, разбира се, през лятото - с плуване в реката, морето, обливане, въздух и слънчеви бани. Но не се отчайвайте. Можете също да се закалявате през зимата. В същото време изобщо не е необходимо да се гмуркате в ледена дупка или да изливате кофа с ледена вода върху главата си. Това са спешни методи. След плуване в ледена водатолкова много антитела се хвърлят в кръвта, че могат да ни защитят за около два дни. Това със сигурност е ефективно, но изчерпва резервите на имунната система. Ето защо е по-добре просто да започнете да вземате душ сутрин, като постепенно понижавате температурата на водата от 30 градуса до 15. Или излейте студена водакраката, като постепенно се придвижвате нагоре, докато цялото тяло свикне напълно.

Не забравяйте за ваната - тя също е много ефективен втвърдяващ агент.

4. Движете се повече, спортувайте

Фитнесът и плувният басейн действат добре на имунната система. Такива упражнения тренират притока на кръв, премахват продуктите на гниене и подобряват възстановителни процеси. През зимата е много полезно да карате ски, кънки на лед или просто да се разхождате повече на чист въздух - най-добре в парк или в гора. В горския въздух почти няма прах, което означава, че тежки йонидепресиращ ефект върху здравето. Но животворният кислород - повече от достатъчно. Хектар дъбова гора, например, произвежда годишно 830 кг кислород, бреза - 725, борова - 540.

5. Не пренебрегвайте ваксинациите

Защо да натоварвате имунната система с болести напразно, ако можете да се ваксинирате срещу тях предварително. Съвременните ваксини надеждно предпазват от сезонни епидемии от грип, ТОРС, настинки и, следователно, от тежки усложнения. Защото лимфоцитите имат „имунна памет“ и бързо побеждават познат враг с голяма армия от антитела. Всички ваксини са базирани на този принцип.

6. Наслаждавайте се повече на живота

Нашата психика е в състояние да повлияе на имунната система. Положителните емоции, приятните впечатления, веселият смях допринасят за производството на ендорфини - хормони на радостта, които са силна защитна бариера срещу всяка болест.

7. Опитайте се да намалите натоварването на имунната система

Основните му врагове:

Лоша екология.
стрес.
Небалансирано и неадекватно хранене.
Пушенето.
Злоупотребата с алкохол.
Безразсъдна употреба на антибиотици.
Настинки и инфекциозни заболявания.
Сезонна авитаминоза.

е комбинация от микроорганизми, които живеят в тънките и дебелите черва и образуват една екосистема с човешкото тяло. През 1861 г. холандският биолог Льовенхук, който изобретява микроскопа, за първи път открива бактерии в проби от изпражнения. Изминаха повече от триста години и учените продължават да изследват взаимодействието между хората и едноклетъчните живи същества.

Учените са описали повече от 400 вида микроорганизми, които живеят в червата. Техният брой достига 50 трилиона, което е 1,3 пъти повече от всички клетки. човешкото тяло. Общата маса на всички обитатели на червата достига 2,5-3 кг. Бактериите съставляват до 60% от сухите изпражнения. За да се поддържа жизнената активност на чревната микрофлора, ежедневно се консумират до 20% от хранителните вещества, които влизат в тялото с храна.

Повечето от микроорганизмите са концентрирани в дебелото черво. Броят на бактериите в 1 g от съдържанието му надвишава населението на нашата планета. Засяване тънко червопречи антибактериално действиежлъчка, физическа дейностчервата и - клапата на границата на илеума и цекума.

Какви са функциите на микроорганизмите?

• Защитен – представители нормална микрофлорапредотвратяват колонизирането на храносмилателния тракт от патогенни микроби. Те са по-добре адаптирани към условията на живот в червата, по-лесно усвояват хранителните вещества, отделят компоненти, които потискат растежа на патогени на инфекциозни заболявания.
• храносмилателна - участват в разграждането на протеини, въглехидрати и мазнини, активират работата на ензимите.
• Детокс - неутрализират токсичните вещества, които се образуват по време на смилането на храната или идват отвън.
• Възстановяващо - стимулират регенерацията на чревните клетки.
• Синтетичен - синтезират витамини от групи В, С, К, хормони и биологично активни вещества.
• Регулаторен – бифидо- и лактобацилите регулират метаболизма на холестерола и оксалатите.
• имунен - образуват вещества, които стимулират имунната система (виж повече).

Знаете ли, че чревните микроби имат свой собствен генетичен потенциал?

Влиянието на микроорганизмите, живеещи в червата, върху човешкото здраве зависи от наследствената информация, която е кодирана в тяхната ДНК. Всички бактерии от чревната микробиоценоза съдържат 150 пъти повече гени, отколкото се намират в човешкия геном. Именно благодарение на генетичния потенциал бактериите са в състояние да изпълняват различни функции.

Учените са открили и изолирали бактериален ген, който е отговорен за образуването на антитуморни вещества от соевия субстрат. Следователно хората, в чиито тела живеят микроорганизми - носители на такъв ген, практически не страдат от рак на костите и простатата.

Може ли човек да повлияе на състоянието на чревната си микрофлора?

Всяка година учените описват нови заболявания и състояния, свързани с нарушена чревна биоценоза. Не са само проблеми стомашно-чревния трактно също и алергии, атеросклероза, артериална хипертония, уролитиаза заболяванеи дори депресия.

Небалансираната диета води до промяна в качествени и количествени. Доказано е, че при дефицит в диетата на диетични фибри, чревната биоценоза се нарушава в 34,8% от случаите, с ниско съдържание на протеини - в 18,8%. Млечните продукти, напротив, стимулират растежа на полезната микрофлора.

Яденето на храни, съдържащи оцветители, стабилизатори и консерванти, влияе неблагоприятно на състоянието чревни бактерии. Затова се опитайте да готвите храна от екологично чисти продукти.

Нарушаване на правилата за лична хигиена в храносмилателен трактмогат да проникнат - патогени чревни инфекции- и яйца от хелминти. Те се размножават, отделят токсини и инхибират жизнената активност на нормалната микрофлора. В резултат на това се развива постинфекциозна дисбактериоза.

Учените са доказали връзката между чревната биоценоза и начина на живот. Например при липса на физическа активност в дебелото черво се активират Proteus и E. coli.

Как антибиотиците влияят на чревната микрофлора?

антибиотици - мощно оръжиев борбата срещу патогени на опасни инфекциозни заболявания. Те обаче унищожават и. След курс на антибиотично лечение, неговото качество и количествен състав. Последствията от приема на антибиотици са коремна болка, повишено образуване на газове, разстройство на изпражненията, намален имунитет.

Следователно неконтролираният прием на лекарства от тази група е неприемлив. Предписването на антибиотици трябва да се извършва само по строги показания, а не "за всеки случай".

Как да получите представа за човек чрез чревната микрофлора?

Учените са установили, че съставът на чревната микрофлора може да бъде определен:

• Приблизителна възраст - при възрастните хора броят на бактериите, които помагат да се противопоставят на стреса, намалява.
• Тип конституция - при хора, склонни към наднормено тегло, има повече бактерии в червата, участващи в смилането на въглехидратите.
• Диета - страстта към месото води до развитие на микроорганизми, които разграждат протеините. При хора, които предпочитат мазни храни, броят на бактероидите и ентерококите се увеличава. При любителите на въглехидратите се активират аеробни опортюнистични бактерии.
• Място на пребиваване - в червата на японците са открити микроскопични организми, които разграждат морските водорасли.

Поради разнообразието от функции и роля в поддържането на хомеостазата учените предложиха подчертайте чревна микрофлоракъм независим орган. Промяната в чревната микробиоценоза нарушава координираната работа на организма и води до развитие на заболявания.

Броят на нормалните бактериални клетки или колко бактерии в човек, които живеят по тялото, е приблизително 100 милиона.

Броят на бактериалните клетки на човек е 10 пъти по-голям от 10-те милиона клетки, изграждащи човешкото тяло.

Колко бактерии има в човешкото тяло

Микроорганизмите покриват Земята и всичко на нея. Изминаха повече от 100 години от основаването на основоположника на съвременната микробиология и имунология от френския химик Луи Пастьор. През това време са идентифицирани и доказани повече от 4000 вида бактерии.Въпреки това микробиолозите смятат, че милиони видове остават неизвестни.

Човешката кожа е местообитание за милиарди бактерии, всеки квадратен сантиметър съдържа около 100 000 микроби.

Всъщност невероятните 10% от теглото на човешкото тяло се състои от микроорганизми.

Общото тегло на микробите, живеещи под земята на нашата планета, е изчислено на над 100 трилиона тона. Те образуват слой с дебелина повече от 1,5 метра, ако са равномерно разпределени по повърхността на Земята.

Познания за патогенните бактерии

Често съвременна науканапълно неосведомен за това как микроскопичният свят взаимодейства с висши формиживота на нашата планета. Вземете например публичното съобщение от британския министър на здравеопазването през 1995 г. Тогава министърът на здравеопазването Стивън Дорел заявява, че спонгиформната енцефалопатия („болест на луда крава“) не може да се предаде на хора: „Няма възможен риск болестта луда крава да се предаде от крави на хора.“ Министърът направи коментара в опит да облекчи опасенията на обществото относно купуването и яденето на британско говеждо преди да бъде направено пълно научно изследване.

Научното изследване показа, че болестотворната истина е, че „луда крава“ се предава чрез приона. Това е нов патоген, не вирус или бактерия, а протеин, който издържа на всички форми на стерилизация. Година по-късно министърът публично се извини за изказването си, но настоя, че го е направил от незнание.Тоест знаем толкова малко за патогенните бактерии и болестотворните микроорганизми.

Опасността от бактерии от други светове

По същия начин нашето невежество относно токсините и патогените от други светове може да доведе до погрешни предположения, освен ако не се проучи мярката на нашите способности. Най-добрата защитакак можем да си представим нашата планета срещу такава заплаха е комбинация от текущ анализ на въздействието върху живота в науката чрез роботизирани космически кораби и рецензирана научна информация, която вече съществува. Ами ако на планети като Марс съществуват патогени със странна форма? Наистина сме готови да ги върнем у дома и може би плашещи патогенни бактерии?

Никой не може да даде надеждни отговори на толкова важни въпроси. Ще се увеличи ли броят на бактериите в човека, което ще унищожи цялото човечество.

Учените разглеждат уменията за оцеляване на земните микроби в екстремни условияи потенциална патогенност на извънземни микроби в земния живот. След това тези оценки се използват за определяне и оформяне на мисии на космически кораби до планети, както и за примерни програми за връщане.

Въпреки това доскоро докладите твърдят, че експериментите показват положителни сигнали за излагане на микроби при хора.

Съвместният геномен институт на Министерството на енергетиката (DOE JGI) публикува първия том на Геномната енциклопедия на бактериите и археите (GEBA). Анализ на първите 56 генома на два от трите вида микроби на Земята беше публикуван в декемврийския брой на списание Nature.

Учените изчисляват, че приблизително един милион (1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000) микроби живеят на планетата Земя. На повърхността на земята, в земята, под нея и около нея. Въпреки че данните за микробните геноми са повече от налични и около 2000 от техните геноми вече са дешифрирани или се доближават до това състояние, пред изследователите има море от неизвестно.

Според директора на DOE JGI Еди Рубин микробите са отговорни за почти всеки биологичен процес на планетата. Дешифрирането на техните геноми ще даде напълно ново ниворазбиране на тяхната роля и ще помогне да се продължи напред в решаването на жизненоважното важни въпроси, включително тези, свързани с производството на биогорива и циркулацията на въглероден диоксид в атмосферата на планетата.

Проектът GEBA, според водещия изследовател Джонатан Айзен, е различен с това, че не цели да идентифицира конкретни геноми, а по-скоро да изгради балансиран каталог, който дава представа за разнообразието от геноми, представени на планетата. От своя страна такъв каталог трябва да улесни задачата за търсене на функциите на геномите и да даде тласък на нашето разбиране за процесите в биосферата.

Както е известно, до края на 70-те години терминът "бактерии" беше синоним на прокариоти, но през 1977 г., въз основа на данни от молекулярна биология, прокариотите бяха разделени на царства архебактерии и еубактерии. Впоследствие, за да се подчертаят разликите между тях, те са преименувани съответно на Archaea и Bacteria. Въпреки че бактериите все още често се разбират като всички прокариоти.

Прокариотите (бактерии и археи) са от изключително значение за живота на Земята: те играят основна роля в цикличните трансформации на основните елементи, необходими за живота (въглерод, кислород, азот, сяра, фосфор). Цикличните трансформации на елементите, от които са изградени живите организми, заедно представляват кръговрата на веществата. Понастоящем е неоспоримо доказано, че определени етапи от циклите се извършват изключително от прокариоти, осигурявайки затварянето на циклите на основните биогенни елементи в биосферата.

Повечето видове бактерии са съществували преди милиони години. И така, преди две години учените взеха щамове на възраст от 8 милиона до 100 хиляди години древен ледАнтарктида и ги постави в топла вода. Колониите от бактерии оживяха и започнаха да растат. След като ги изследвали, учените стигнали до извода, че за 1,1 милиона години нито един от събраните видове бактерии не се е променил.