Vi khuẩn là nhóm sinh vật cổ xưa nhất hiện đang tồn tại trên Trái đất. Những vi khuẩn đầu tiên có lẽ đã xuất hiện cách đây hơn 3,5 tỷ năm và trong gần một tỷ năm là những sinh vật sống duy nhất trên hành tinh của chúng ta. Vì đây là những đại diện đầu tiên của động vật hoang dã, cơ thể của chúng có cấu trúc nguyên thủy.

Theo thời gian, cấu trúc của chúng trở nên phức tạp hơn, nhưng thậm chí ngày nay vi khuẩn được coi là nguyên thủy nhất. Sinh vật đơn bào. Điều thú vị là một số vi khuẩn vẫn giữ được những nét nguyên thủy của tổ tiên xa xưa. Điều này được quan sát thấy ở vi khuẩn sống trong các suối lưu huỳnh nóng và bùn thiếu khí ở đáy các hồ chứa.

Hầu hết vi khuẩn không màu. Chỉ một số ít có màu tím hoặc màu xanh lục. Nhưng khuẩn lạc của nhiều vi khuẩn có màu sáng, đó là do sự giải phóng một chất có màu trong Môi trường hoặc sắc tố tế bào.

Người phát hiện ra thế giới vi khuẩn là Anthony Leeuwenhoek, một nhà tự nhiên học người Hà Lan vào thế kỷ 17, người đầu tiên tạo ra một chiếc kính hiển vi kính lúp hoàn hảo có thể phóng đại các vật thể 160-270 lần.

Vi khuẩn được xếp vào nhóm sinh vật nhân sơ và được tách thành một giới riêng - Vi khuẩn.

thân hình

Vi khuẩn là sinh vật rất nhiều và đa dạng. Chúng khác nhau về hình thức.

tên vi khuẩn	Hình dạng vi khuẩn	Hình ảnh vi khuẩn
cầu khuẩn		hình cầu
Bacillus		hình que
Vibrio		dấu phẩy cong
Spirillum		Xoắn ốc
liên cầu		Chuỗi cầu khuẩn
Staphylococci		Các cụm cầu khuẩn
lưỡng long		Hai vi khuẩn tròn được bao bọc trong một viên nang nhầy nhụa

Cách vận chuyển

Trong số vi khuẩn có dạng di động và dạng bất động. Các tế bào di động di chuyển bằng cách co thắt giống như sóng hoặc với sự trợ giúp của roi (các sợi xoắn xoắn), bao gồm một protein roi đặc biệt. Có thể có một hoặc nhiều roi. Chúng nằm trong một số vi khuẩn ở một đầu của tế bào, ở những vi khuẩn khác - trên hai hoặc trên toàn bộ bề mặt.

Nhưng sự di chuyển cũng vốn có ở nhiều loại vi khuẩn khác không có trùng roi. Vì vậy, vi khuẩn được bao phủ bởi chất nhầy bên ngoài có khả năng di chuyển trượt.

Một số vi khuẩn nước và đất không có trùng roi có không bào khí trong tế bào chất. Có thể có 40-60 không bào trong một tế bào. Mỗi cái trong số chúng đều chứa đầy khí (có lẽ là nitơ). Bằng cách điều chỉnh lượng khí trong không bào, vi khuẩn thủy sinh có thể chìm vào cột nước hoặc trồi lên bề mặt của nó, trong khi vi khuẩn đất có thể di chuyển trong các mao quản đất.

Môi trường sống

Do tổ chức đơn giản và không ồn ào, vi khuẩn phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Vi khuẩn được tìm thấy ở khắp mọi nơi: trong một giọt nước suối thậm chí là tinh khiết nhất, trong hạt đất, trong không khí, trên đá, trong tuyết ở vùng cực, cát sa mạc, dưới đáy đại dương, trong dầu chiết xuất từ ​​độ sâu lớn, và thậm chí ở nhiệt độ cao. nước suối với nhiệt độ khoảng 80ºС. Chúng sống trên thực vật, trái cây, ở các loài động vật khác nhau và trong ruột của con người, khoang miệng, trên các chi, trên bề mặt cơ thể.

Vi khuẩn là những sinh vật sống nhỏ nhất và nhiều nhất. Do kích thước nhỏ, chúng dễ dàng xâm nhập vào bất kỳ vết nứt, kẽ hở, lỗ chân lông nào. Rất cứng rắn và dễ thích nghi điều kiện khác nhau sự tồn tại. Chúng chịu được khô, cực lạnh, nóng lên đến 90ºС, mà không làm mất khả năng tồn tại.

Thực tế không có nơi nào trên Trái đất mà vi khuẩn không được tìm thấy, nhưng ở số lượng khác nhau. Điều kiện sống của vi khuẩn rất đa dạng. Một số chúng cần oxy không khí, một số khác không cần và có thể sống trong môi trường không có oxy.

Trong không khí: vi khuẩn bay lên tầng cao của khí quyển lên đến 30 km. và nhiều hơn nữa.

Đặc biệt là rất nhiều trong số chúng trong đất. Một gam đất có thể chứa hàng trăm triệu vi khuẩn.

Trong nước: ở các lớp nước mặt của các hồ chứa hở. Vi khuẩn thủy sinh có lợi khoáng hóa các chất cặn bã hữu cơ.

Ở cơ thể sống: vi khuẩn gây bệnh xâm nhập vào cơ thể từ môi trường bên ngoài, nhưng chỉ gặp điều kiện thuận lợi mới gây bệnh. Sống cộng sinh trong cơ quan tiêu hóa, giúp phân hủy và đồng hóa thức ăn, tổng hợp vitamin.

Cấu trúc bên ngoài

Tế bào vi khuẩn được mặc một lớp vỏ đặc biệt - thành tế bào, thực hiện các chức năng bảo vệ và nâng đỡ, đồng thời tạo cho vi khuẩn một hình dạng đặc trưng, ​​vĩnh viễn. Thành tế bào của vi khuẩn giống với vỏ của tế bào thực vật. Cô ấy có thể thẩm thấu: qua cô ấy chất dinh dưỡng tự do đi vào tế bào, và các sản phẩm trao đổi chất được thải ra môi trường. Vi khuẩn thường phát triển một lớp bảo vệ bổ sung của chất nhầy, một viên nang, trên thành tế bào. Độ dày của nang có thể lớn gấp nhiều lần đường kính của tế bào, nhưng cũng có thể rất nhỏ. Vỏ nang không phải là một phần bắt buộc của tế bào, nó được hình thành tùy thuộc vào điều kiện vi khuẩn xâm nhập. Nó giữ cho vi khuẩn không bị khô.

Trên bề mặt của một số vi khuẩn có các lông roi dài (một, hai hoặc nhiều) hoặc các nhung mao mỏng ngắn. Chiều dài của trùng roi có thể lớn gấp nhiều lần kích thước của cơ thể vi trùng. Vi khuẩn di chuyển với sự trợ giúp của trùng roi và nhung mao.

Cơ cấu nội bộ

Bên trong tế bào vi khuẩn là một lớp tế bào chất bất động dày đặc. Nó có cấu trúc phân lớp, không có không bào, vì vậy nhiều loại protein (enzym) và chất dinh dưỡng dự trữ nằm trong chính chất của tế bào chất. Tế bào vi khuẩn không có nhân. Ở phần trung tâm của các tế bào của chúng, một chất mang thông tin di truyền được tập trung. Vi khuẩn - axit nucleic- DNA. Nhưng chất này không được đóng khung trong nhân.

Tổ chức bên trong của tế bào vi khuẩn rất phức tạp và có những đặc điểm riêng. Tế bào chất tách khỏi thành tế bào màng tế bào chất. Trong tế bào chất, chất chính, hay chất nền, ribosome và một số ít cấu trúc màng thực hiện nhiều chức năng khác nhau (chất tương tự của ti thể, lưới nội chất, bộ máy Golgi) được phân biệt. Tế bào chất của tế bào vi khuẩn thường chứa các hạt có hình dạng và kích thước khác nhau. Các hạt có thể bao gồm các hợp chất đóng vai trò như một nguồn năng lượng và carbon. Các giọt chất béo cũng được tìm thấy trong tế bào vi khuẩn.

Trong phần trung tâm của tế bào, chất nhân, DNA, nằm trong khu vực, không bị ngăn cách với tế bào chất bằng màng. Đây là một chất tương tự của hạt nhân - nucleoid. Nucleoid không có màng, nucleolus và bộ nhiễm sắc thể.

Phương pháp dinh dưỡng

Vi khuẩn có nhiều cách kiếm ăn khác nhau. Trong số đó có sinh vật tự dưỡng và sinh vật dị dưỡng. Sinh vật tự dưỡng là những sinh vật có thể hình thành các chất hữu cơ một cách độc lập để làm dinh dưỡng cho chúng.

Thực vật cần nitơ, nhưng bản thân chúng không thể hấp thụ nitơ từ không khí. Một số vi khuẩn kết hợp các phân tử nitơ trong không khí với các phân tử khác, tạo ra các chất có sẵn cho cây trồng.

Những vi khuẩn này lắng đọng trong tế bào của rễ non, dẫn đến hình thành các lớp dày trên rễ, gọi là nốt sần. Những nốt sần như vậy được hình thành trên rễ của cây thuộc họ đậu và một số cây khác.

Rễ cung cấp cacbohydrat cho vi khuẩn, và vi khuẩn cung cấp cho rễ các chất chứa nitơ mà cây có thể hấp thụ được. Mối quan hệ của họ là đôi bên cùng có lợi.

Rễ cây tiết ra nhiều chất hữu cơ(đường, axit amin và những thứ khác) mà vi khuẩn ăn vào. Do đó, đặc biệt có nhiều vi khuẩn lắng đọng trong lớp đất xung quanh rễ. Những vi khuẩn này chuyển đổi xác bã thực vật chết thành các chất có sẵn cho cây. Lớp đất này được gọi là tầng sinh quyển.

Có một số giả thuyết về sự xâm nhập của vi khuẩn nốt sần vào các mô rễ:

• thông qua tổn thương mô biểu bì và vỏ não;
• qua các lông hút ở rễ;
• chỉ qua màng tế bào non;
• do vi khuẩn đồng hành sản sinh ra enzym pectinolytic;
• do sự kích thích tổng hợp axit B-indoleacetic từ tryptophan, chất này luôn có trong dịch tiết ở rễ của cây.

Quá trình đưa vi khuẩn nốt sần vào mô rễ bao gồm hai giai đoạn:

• nhiễm trùng chân lông;
• quá trình hình thành nốt sần.

Trong hầu hết các trường hợp, tế bào xâm nhập tích cực nhân lên, hình thành cái gọi là sợi lây nhiễm, và đã ở dạng sợi như vậy di chuyển vào các mô thực vật. Vi khuẩn dạng hạt đã xuất hiện từ sợi nhiễm trùng tiếp tục nhân lên trong mô vật chủ.

Chứa đầy tế bào vi khuẩn nốt sần nhân lên nhanh chóng tế bào thực vậtđang bắt đầu phân chia. Sự kết nối của nốt non với rễ của cây họ đậu được thực hiện nhờ các bó mạch sợi. Trong thời kỳ hoạt động, các nốt ban thường dày đặc. Vào thời điểm biểu hiện của hoạt động tối ưu, các nốt có màu hồng (do sắc tố legoglobin). Chỉ những vi khuẩn có chứa legoglobin mới có khả năng cố định nitơ.

Vi khuẩn Nodule tạo ra hàng chục và hàng trăm kg phân đạm trên một ha đất.

Sự trao đổi chất

Các vi khuẩn khác nhau ở quá trình trao đổi chất. Đối với một số người, nó đi kèm với sự tham gia của oxy, đối với những người khác - không có sự tham gia của nó.

Hầu hết vi khuẩn ăn các chất hữu cơ làm sẵn. Chỉ một số ít trong số chúng (vi khuẩn lam, hoặc vi khuẩn lam) có khả năng tạo ra các chất hữu cơ từ các chất vô cơ. Họ đã chơi vai trò quan trọng trong sự tích tụ oxy trong bầu khí quyển của Trái đất.

Vi khuẩn hấp thụ các chất từ ​​bên ngoài, xé toạc các phân tử của chúng, lắp ráp vỏ từ các bộ phận này và bổ sung các chất bên trong (đây là cách chúng phát triển), và loại bỏ các phân tử không cần thiết. Vỏ và màng của vi khuẩn chỉ cho phép nó hấp thụ đúng chất.

Nếu vỏ và màng của vi khuẩn hoàn toàn không thấm nước thì không có chất nào xâm nhập vào tế bào. Nếu chúng thấm vào tất cả các chất, các chất bên trong tế bào sẽ trộn lẫn với môi trường - dung dịch mà vi khuẩn sống. Đối với sự tồn tại của vi khuẩn, cần có một lớp vỏ cho phép các chất cần thiết đi qua, nhưng không phải những chất không cần thiết.

Vi khuẩn hấp thụ các chất dinh dưỡng ở gần nó. Chuyện gì xảy ra tiếp theo? Nếu nó có thể di chuyển độc lập (bằng cách di chuyển trùng roi hoặc đẩy chất nhầy trở lại), thì nó sẽ di chuyển cho đến khi tìm được các chất cần thiết.

Nếu nó không thể di chuyển, thì nó sẽ đợi cho đến khi sự khuếch tán (khả năng của các phân tử của một chất này thâm nhập vào lớp dày của các phân tử của chất khác) để đưa các phân tử cần thiết đến nó.

Vi khuẩn, cùng với các nhóm vi sinh vật khác, thực hiện một công việc hóa học khổng lồ. Bằng cách biến đổi các hợp chất khác nhau, chúng nhận được năng lượng và chất dinh dưỡng cần thiết cho hoạt động quan trọng của chúng. Các quá trình trao đổi chất, cách thức thu nhận năng lượng và nhu cầu nguyên liệu để xây dựng các chất của cơ thể chúng ở vi khuẩn rất đa dạng.

Các vi khuẩn khác đáp ứng tất cả các nhu cầu về carbon cần thiết cho quá trình tổng hợp các chất hữu cơ của cơ thể với chi phí là các hợp chất vô cơ. Chúng được gọi là sinh vật tự dưỡng. Vi khuẩn tự dưỡng có khả năng tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ. Trong số đó được phân biệt:

Tổng hợp hóa học

Việc sử dụng năng lượng bức xạ là quan trọng nhất, nhưng không phải là cách duy nhất để tạo ra chất hữu cơ từ khí cacbonic và nước. Vi khuẩn được biết là không sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng cho quá trình tổng hợp như vậy, mà là năng lượng của các liên kết hóa học xảy ra trong tế bào của sinh vật trong quá trình oxy hóa các hợp chất vô cơ nhất định - hydro sunfua, lưu huỳnh, amoniac, hydro, axit nitric, các hợp chất đen của sắt và mangan. Họ sử dụng chất hữu cơ được hình thành bằng cách sử dụng năng lượng hóa học này để xây dựng các tế bào của cơ thể. Do đó, quá trình này được gọi là quá trình tổng hợp hóa học.

Nhóm vi sinh vật sinh tổng hợp quan trọng nhất là vi khuẩn nitrat hóa. Những vi khuẩn này sống trong đất và thực hiện quá trình oxy hóa amoniac, được hình thành trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ, thành axit nitric. Sau đó, phản ứng với các hợp chất khoáng của đất, biến thành muối của axit nitric. Quá trình này diễn ra trong hai giai đoạn.

Vi khuẩn sắt chuyển đổi sắt đen thành oxit. Hydroxit sắt hình thành lắng xuống và tạo thành cái gọi là quặng sắt đầm lầy.

Một số vi sinh vật tồn tại nhờ quá trình oxy hóa hydro phân tử, do đó cung cấp cách dinh dưỡng tự dưỡng.

Một tính năng đặc trưng của vi khuẩn hydro là khả năng chuyển sang lối sống dị dưỡng khi được cung cấp các hợp chất hữu cơ và trong điều kiện không có hydro.

Do đó, sinh vật tự dưỡng là sinh vật tự dưỡng điển hình, vì chúng tổng hợp độc lập các hợp chất hữu cơ cần thiết từ các chất vô cơ, và không lấy chúng từ các sinh vật khác, như sinh vật dị dưỡng. Vi khuẩn tự dưỡng khác với thực vật quang dưỡng ở chỗ hoàn toàn độc lập với ánh sáng như một nguồn năng lượng.

sự quang hợp của vi khuẩn

Một số vi khuẩn lưu huỳnh có chứa sắc tố (tím, xanh lục), có chứa các sắc tố cụ thể - vi khuẩn chlorophylls, có thể hấp thụ năng lượng mặt trời, với sự trợ giúp của hydro sunfua được phân tách trong cơ thể của chúng và cung cấp cho các nguyên tử hydro để khôi phục lại các hợp chất tương ứng. Quá trình này có nhiều điểm chung với quá trình quang hợp và chỉ khác ở điểm ở vi khuẩn màu tím và xanh lá cây, hydro sulfua (đôi khi là axit cacboxylic) là chất cho hydro, và ở cây xanh là nước. Ở những thứ đó và những thứ khác, sự phân tách và chuyển hydro được thực hiện do năng lượng của các tia mặt trời được hấp thụ.

Quá trình quang hợp của vi khuẩn xảy ra mà không cần giải phóng oxy, được gọi là quá trình quang hợp. Quá trình quang học của carbon dioxide có liên quan đến việc chuyển hydro không phải từ nước, mà từ hydro sulfua:

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

Ý nghĩa sinh học của quang hợp hóa học và quang hợp vi khuẩn trên quy mô hành tinh là tương đối nhỏ. Chỉ có vi khuẩn sinh tổng hợp mới đóng vai trò quan trọng trong chu trình lưu huỳnh trong tự nhiên. Cây xanh hấp thụ dưới dạng muối của axit sunfuric, lưu huỳnh được phục hồi và là một phần của các phân tử protein. Hơn nữa, trong quá trình tiêu hủy tàn dư thực vật và động vật chết bởi vi khuẩn phản ứng, lưu huỳnh được giải phóng dưới dạng hydro sunfua, được vi khuẩn lưu huỳnh oxy hóa thành lưu huỳnh tự do (hoặc axit sulfuric), tạo thành sulfit có sẵn cho thực vật trong đất. Chemo- và vi khuẩn quang dưỡng rất cần thiết trong chu trình nitơ và lưu huỳnh.

bào thai

Bào tử hình thành bên trong tế bào vi khuẩn. Trong quá trình hình thành bào tử, một tế bào vi khuẩn trải qua một loạt các quá trình sinh hóa. Lượng nước tự do trong đó giảm, hoạt tính của enzym giảm. Điều này đảm bảo khả năng chống lại các tranh chấp đối với điều kiện bất lợi Môi trường ( nhiệt độ cao, nồng độ muối cao, làm khô, v.v.). Sự hình thành bào tử là đặc điểm của chỉ một nhóm nhỏ vi khuẩn.

Tranh chấp không phải là một giai đoạn bắt buộc vòng đời vi khuẩn. Sự hình thành bào thai chỉ bắt đầu khi thiếu chất dinh dưỡng hoặc tích tụ các sản phẩm trao đổi chất. Vi khuẩn ở dạng bào tử thời gian dàiđược nghỉ ngơi. Bào tử vi khuẩn chịu được đun sôi kéo dài và đông lạnh rất lâu. Khi điều kiện thuận lợi xảy ra, tranh chấp nảy mầm và trở nên khả thi. Bào tử vi khuẩn là sự thích nghi để tồn tại trong điều kiện bất lợi.

sinh sản

Vi khuẩn sinh sản bằng cách chia một tế bào thành hai. Khi đạt đến một kích thước nhất định, vi khuẩn này phân chia thành hai vi khuẩn giống hệt nhau. Sau đó, mỗi người trong số họ bắt đầu kiếm ăn, lớn lên, phân chia, v.v.

Sau khi tế bào kéo dài, một vách ngăn ngang dần dần được hình thành, và sau đó các tế bào con phân đôi; ở nhiều vi khuẩn, trong những điều kiện nhất định, các tế bào sau khi phân chia vẫn kết nối trong các nhóm đặc trưng. Trong trường hợp này, tùy thuộc vào hướng của mặt phẳng phân chia và số lượng phân chia, các hình thức khác nhau. Sinh sản bằng cách nảy chồi xảy ra ở vi khuẩn là một ngoại lệ.

Trong điều kiện thuận lợi, quá trình phân chia tế bào ở nhiều vi khuẩn xảy ra cứ sau 20 - 30 phút. Với sự sinh sản nhanh chóng như vậy, con của một vi khuẩn trong 5 ngày có thể tạo thành một khối có thể lấp đầy tất cả các biển và đại dương. Một phép tính đơn giản cho thấy 72 thế hệ (720.000.000.000.000.000.000.000.000 tế bào) có thể được hình thành mỗi ngày. Nếu quy ra trọng lượng - 4720 tấn. Tuy nhiên, điều này không xảy ra trong tự nhiên, vì hầu hết vi khuẩn nhanh chóng chết dưới tác động của ánh sáng mặt trời, trong quá trình làm khô, thiếu thức ăn, nhiệt độ lên đến 65-100ºС, kết quả của cuộc đấu tranh giữa các loài, v.v.

Vi khuẩn (1), sau khi hấp thụ đủ thức ăn, tăng kích thước (2) và bắt đầu chuẩn bị cho quá trình sinh sản (phân chia tế bào). DNA của nó (ở vi khuẩn, phân tử DNA được đóng thành vòng) nhân đôi (vi khuẩn tạo ra một bản sao của phân tử này). Cả hai phân tử DNA (3.4) dường như được gắn vào thành vi khuẩn và khi bị kéo dài ra, vi khuẩn sẽ phân tách sang hai bên (5.6). Đầu tiên, nucleotide phân chia, sau đó là tế bào chất.

Sau sự phân kỳ của hai phân tử ADN trên vi khuẩn, một điểm thắt xuất hiện, đoạn thắt này dần dần chia cơ thể vi khuẩn thành hai phần, mỗi phần chứa một phân tử ADN (7).

Nó xảy ra (ở trực khuẩn cỏ khô), hai vi khuẩn dính vào nhau, và một cầu nối được hình thành giữa chúng (1,2).

DNA được vận chuyển từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác thông qua jumper (3). Khi ở trong một vi khuẩn, các phân tử DNA đan xen vào nhau, dính vào nhau ở một số vị trí (4), sau đó chúng trao đổi đoạn (5).

Vai trò của vi khuẩn trong tự nhiên

Vòng tuần hoàn

Vi khuẩn là mắt xích quan trọng nhất trong quá trình tuần hoàn chung của các chất trong tự nhiên. Thực vật tạo ra các chất hữu cơ phức tạp từ khí cacbonic, nước và muối khoáng của đất. Những chất này trở lại đất cùng với nấm chết, thực vật và xác động vật. Vi khuẩn phân hủy các chất phức tạp thành các chất đơn giản, được thực vật tái sử dụng.

Vi khuẩn phá hủy các chất hữu cơ phức tạp của thực vật chết và xác động vật, chất bài tiết của sinh vật sống và các chất thải khác nhau. Ăn các chất hữu cơ này, vi khuẩn thối rữa hoại sinh biến chúng thành mùn. Đây là những loại trật tự của hành tinh chúng ta. Như vậy, vi khuẩn tham gia tích cực vào chu trình các chất trong tự nhiên.

hình thành đất

Vì vi khuẩn phân bố hầu như ở khắp mọi nơi và được tìm thấy với số lượng rất lớn, chúng quyết định phần lớn các quá trình khác nhau xảy ra trong tự nhiên. Vào mùa thu, lá cây và bụi cây rụng xuống, chồi cỏ trên mặt đất chết đi, cành già rụng xuống, và theo thời gian những thân cây cổ thụ rụng xuống. Tất cả điều này dần dần biến thành chất mùn. Trong 1 cm 3. Lớp bề mặt của đất rừng chứa hàng trăm triệu vi khuẩn hoại sinh trong đất của một số loài. Những vi khuẩn này chuyển đổi mùn thành nhiều loại khoáng chất mà rễ cây có thể được lấy lên từ đất.

Một số vi khuẩn trong đất có thể hấp thụ nitơ từ không khí, sử dụng nó trong các quá trình sống. Các vi khuẩn cố định nitơ này tự sống hoặc cư trú trong rễ của cây họ đậu. Sau khi xâm nhập vào rễ của cây họ đậu, những vi khuẩn này gây ra sự phát triển của các tế bào rễ và hình thành các nốt sần trên chúng.

Những vi khuẩn này giải phóng các hợp chất nitơ mà thực vật sử dụng. Vi khuẩn lấy carbohydrate từ thực vật muối khoáng. Vì vậy, có một mối quan hệ chặt chẽ giữa cây họ đậu và vi khuẩn nốt sần, có ích cho cả sinh vật này và sinh vật khác. Hiện tượng này được gọi là cộng sinh.

Nhờ sự cộng sinh của chúng với vi khuẩn nốt sần, cây họ đậu làm giàu nitơ cho đất, giúp tăng năng suất.

Phân bố trong tự nhiên

Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi. Các trường hợp ngoại lệ duy nhất là miệng núi lửa. Núi lửa hoạt động và các địa điểm nhỏ tại tâm chấn của những quả bom nguyên tử đã phát nổ. Cũng không nhiệt độ thấp Châu Nam Cực, không phải dòng nước phun sôi sục, không có dung dịch muối bão hòa trong bể muối, không có sự cách ly mạnh mẽ của các đỉnh núi, cũng không phải sự chiếu xạ nghiêm trọng của các lò phản ứng hạt nhân đều cản trở sự tồn tại và phát triển của hệ vi sinh. Tất cả các sinh vật sống liên tục tương tác với vi sinh vật, thường không chỉ là kho dự trữ của chúng mà còn là nhà phân phối. Các vi sinh vật là bản địa của hành tinh chúng ta, đang tích cực phát triển các chất nền tự nhiên đáng kinh ngạc nhất.

Hệ vi sinh đất

Số lượng vi khuẩn trong đất cực kỳ lớn - hàng trăm triệu và hàng tỷ cá thể trong 1 gam. Chúng có nhiều trong đất hơn là trong nước và không khí. Tổng cộng vi khuẩn trong đất đang thay đổi. Số lượng vi khuẩn phụ thuộc vào loại đất, tình trạng của chúng, độ sâu của các lớp.

Trên bề mặt của các hạt đất, các vi sinh vật nằm trong các vi khuẩn nhỏ (20-100 tế bào mỗi vi khuẩn). Thường chúng phát triển theo độ dày của các cục chất hữu cơ, trên rễ cây đang sống và chết, trong các mao mạch mỏng và các cục bên trong.

Hệ vi sinh trong đất rất đa dạng. Các nhóm vi khuẩn sinh lý khác nhau được tìm thấy ở đây: vi khuẩn phản ứng khử trùng, vi khuẩn nitrat hóa, vi khuẩn cố định nitơ, vi khuẩn lưu huỳnh, ... trong số đó có vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn kỵ khí, dạng bào tử và không bào tử. Hệ vi sinh là một trong những yếu tố hình thành đất.

Vùng phát triển của vi sinh vật trong đất là vùng tiếp giáp với rễ của cây sống. Nó được gọi là rhizosphere, và tổng số vi sinh vật chứa trong nó được gọi là hệ vi sinh rhizosphere.

Hệ vi sinh của các hồ chứa

Nước uống - môi trường tự nhiên, ở đâu Với số lượng lớn vi sinh vật phát triển. Hầu hết chúng đi vào nước từ đất. Một yếu tố quyết định số lượng vi khuẩn trong nước, sự hiện diện của các chất dinh dưỡng trong đó. Sạch nhất là nước giếng và suối artesian. Các hồ chứa mở và sông rất giàu vi khuẩn. Số lượng vi khuẩn nhiều nhất được tìm thấy ở các lớp nước bề mặt, gần bờ hơn. Với khoảng cách ngày càng xa bờ biển và độ sâu ngày càng tăng, số lượng vi khuẩn giảm dần.

Nước tinh khiết chứa 100-200 vi khuẩn trên 1 ml, trong khi nước bị ô nhiễm chứa 100-300 nghìn hoặc hơn. Có nhiều vi khuẩn trong bùn đáy, đặc biệt là ở lớp bề mặt, nơi vi khuẩn tạo thành màng. Trong lớp màng này có rất nhiều vi khuẩn lưu huỳnh và sắt, chúng sẽ oxy hóa sulfua hydro thành axit sulfuric và do đó giúp cá không bị chết. Có nhiều dạng mang bào tử hơn trong phù sa, trong khi dạng không mang bào tử chiếm ưu thế trong nước.

Về thành phần loài, hệ vi sinh nước tương tự như hệ vi sinh đất, nhưng cũng có các dạng cụ thể. Phá hủy các chất thải khác nhau đã rơi vào nước, vi sinh vật dần dần thực hiện cái gọi là lọc sinh học của nước.

Hệ vi sinh không khí

Hệ vi sinh không khí ít hơn nhiều so với hệ vi sinh trong đất và nước. Vi khuẩn bay vào không khí cùng với bụi, có thể ở đó một thời gian, sau đó lắng xuống bề mặt trái đất và chết vì thiếu dinh dưỡng hoặc dưới tác động của tia cực tím. Số lượng vi sinh vật trong không khí phụ thuộc vào khu vực địa lý, vị trí, theo mùa, mức độ ô nhiễm bụi,… Mỗi hạt bụi là một vật mang vi sinh vật. Hầu hết vi khuẩn trong không khí qua các xí nghiệp công nghiệp. Hàng không vùng nông thôn sạch hơn. Không khí trong sạch nhất là rừng, núi, không gian đầy tuyết. Các lớp trên của không khí chứa ít vi trùng hơn. Trong hệ vi sinh không khí có nhiều vi khuẩn mang sắc tố và mang bào tử có khả năng chống lại tia cực tím tốt hơn những vi khuẩn khác.

Hệ vi sinh của cơ thể con người

Cơ thể của một người, ngay cả một người hoàn toàn khỏe mạnh, luôn luôn là vật mang vi sinh vật. Khi cơ thể con người tiếp xúc với không khí và đất, nhiều loại vi sinh vật, bao gồm cả mầm bệnh (trực khuẩn uốn ván, hoại thư do khí, v.v.) sẽ bám trên quần áo và da. Các bộ phận tiếp xúc thường xuyên bị nhiễm bẩn cơ thể con người. Trên bàn tay được tìm thấy coli, tụ cầu. Có hơn 100 loại vi khuẩn trong khoang miệng. Miệng, với nhiệt độ, độ ẩm, dư lượng chất dinh dưỡng, là môi trường tuyệt vời cho sự phát triển của vi sinh vật.

Dạ dày có phản ứng chua nên hàng loạt vi sinh vật trong đó sẽ chết. Bắt đầu từ ruột non, phản ứng trở thành kiềm, tức là thuận lợi cho vi sinh. Hệ vi sinh trong ruột già rất đa dạng. Mỗi người trưởng thành bài tiết khoảng 18 tỷ vi khuẩn mỗi ngày theo phân, tức là nhiều cá nhân hơn mọi người trên thế giới.

Các cơ quan nội tạng không được kết nối với môi trường bên ngoài(não, tim, gan, bọng đái vv), thường không có vi khuẩn. Vi khuẩn chỉ xâm nhập vào các cơ quan này trong thời gian bị bệnh.

Vi khuẩn trong quá trình đi xe đạp

Vi sinh vật nói chung và vi khuẩn nói riêng vai trò lớn trong các chu trình sinh học quan trọng của các chất trên Trái đất, thực hiện các biến đổi hóa học mà thực vật hoặc động vật hoàn toàn không thể tiếp cận được. Những sân khấu khác nhau Sự tuần hoàn của các nguyên tố được thực hiện bởi các sinh vật thuộc nhiều loại khác nhau. Sự tồn tại của mỗi nhóm riêng biệt sinh vật phụ thuộc vào sự biến đổi hóa học của các nguyên tố do các nhóm khác thực hiện.

chu trình nitơ

Sự biến đổi tuần hoàn của các hợp chất nitơ đóng vai trò chính trong việc cung cấp các hình thức cần thiết nitơ của nhiều loại nhu cầu dinh dưỡng sinh vật trong sinh quyển. Hơn 90% tổng lượng nitơ cố định là do hoạt động trao đổi chất của một số vi khuẩn.

Chu trình carbon

Sự biến đổi sinh học của carbon hữu cơ thành carbon dioxide, kèm theo sự khử oxy phân tử, đòi hỏi hoạt động trao đổi chất chung của các vi sinh vật khác nhau. Nhiều vi khuẩn hiếu khí thực hiện quá trình oxi hóa hoàn toàn các chất hữu cơ. Trong điều kiện hiếu khí, các hợp chất hữu cơ ban đầu bị phân hủy bởi quá trình lên men, và sản phẩm cuối cùng quá trình lên men bị oxy hóa tiếp tục do quá trình hô hấp kỵ khí nếu có mặt các chất nhận hydro vô cơ (nitrat, sulfat hoặc CO 2).

Chu trình lưu huỳnh

Đối với cơ thể sống, lưu huỳnh có sẵn chủ yếu ở dạng sunfat hòa tan hoặc các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ khử.

Chu kỳ sắt

Ở một số vùng nước, nước ngọt chứa nồng độ cao của muối sắt bị khử. Ở những nơi như vậy, một hệ vi sinh vi khuẩn cụ thể phát triển - vi khuẩn sắt, chúng sẽ oxy hóa sắt khử. Chúng tham gia vào quá trình hình thành các quặng sắt đầm lầy và các nguồn nước giàu muối sắt.

Vi khuẩn là những sinh vật cổ xưa nhất, xuất hiện cách đây khoảng 3,5 tỷ năm trong thời kỳ Cổ đại. Trong khoảng 2,5 tỷ năm, chúng thống trị Trái đất, hình thành sinh quyển, và tham gia vào việc hình thành bầu khí quyển oxy.

Vi khuẩn là một trong những sinh vật sống được sắp xếp đơn giản nhất (trừ virut). Chúng được cho là những sinh vật đầu tiên xuất hiện trên Trái đất.

Các chuyên gia đã tính toán rằng Tổng khối lượng vi khuẩn sống trong cơ thể người là hai kg. Khoảng 40.000 vi khuẩn chỉ sống trong miệng.

Và, giả sử, trong một nụ hôn, chúng ta trao đổi vi khuẩn của gần ba trăm loài. Nhưng cũng có virus, mầm bệnh .... Bao nhiêu trong số chúng xâm nhập vào chúng ta bằng thức ăn, hơi thở, qua bàn tay bẩn thỉu .... May mắn thay, thiên nhiên đã trang bị cho chúng ta \ "nội binh \" - hệ thống miễn dịch.

Nhưng nếu hệ thống miễn dịch bị suy yếu, thì vào mùa thu, thời điểm cảm lạnh đến, vi khuẩn sẽ vượt khỏi tầm kiểm soát. Và rồi bệnh tật nối tiếp nhau. Ngay cả thuốc cũng không giúp được gì.

Để làm gì?

Đừng chạy ngay đến hiệu thuốc để mua các loại thuốc kích thích giả tạo hệ thống bảo vệ sinh vật. Chất kích thích miễn dịch cũng không gây hại. Giống như bất kỳ loại thuốc nào, chúng có phản ứng phụ. Ngoài ra, hoạt động quá mức của hệ thống miễn dịch tự nó là nguy hiểm. Rốt cuộc, nhiệm vụ của anh ta là tiêu diệt một sinh vật ngoài hành tinh (vi rút, vi khuẩn, nấm, mô cấy ghép) đã xâm nhập vào cơ thể bằng mọi giá, hy sinh cả những mô khỏe mạnh xung quanh. Và một hệ thống miễn dịch hoạt động quá mức có thể bắt đầu một cuộc chiến không chỉ chống lại vi rút và vi khuẩn, mà còn chống lại tim, khớp, da của bạn, nguyên nhân bệnh dị ứng, dẫn đến sốc nhiễm độc chết người.

Nhưng để đảm bảo lực lượng phòng thủ luôn được đặt lên hàng đầu, tất nhiên là cần thiết. Dưới đây là bảy lời khuyên cho những người có hệ thống miễn dịch suy yếu.

1 Bắt đầu ăn đúng

Ruột gần như đóng vai trò chính trong việc hình thành khả năng miễn dịch. Đây là những gì hệ thống miễn dịch cần để hoạt động bình thường:

Chất béo, protein và carbohydrate với lượng tối ưu. Từ rau và trái cây, anh ta nhận được vitamin, khoáng chất và chất xơ, giúp điều chỉnh công việc của anh ta. Đậu xanh, trong số những thứ khác, chứa prebiotics tự nhiên hỗ trợ lợi khuẩn đường ruột.

Hành, tỏi và các loại thảo mộc có chứa phytoncides giúp làm sạch vi khuẩn. Lá cần tây tăng cường khả năng phòng vệ của cơ thể, có tác dụng sát trùng, chống viêm và làm lành vết thương.

Mâm xôi - một loại kháng sinh tự nhiên, không chỉ có tác dụng khử trùng và hạ sốt mà còn có tác dụng kháng vi-rút và kháng khuẩn. Thịt, trứng và các sản phẩm từ sữa chứa protein động vật cần thiết cho sự hình thành khả năng miễn dịch mạnh mẽ.

Các chất thích nghi tự nhiên - nhân sâm, cây mộc lan Trung Quốc, Rhodiola rosea, eleutherococcus và tỏi giúp tăng cường tổng hợp protein, kích hoạt sự trao đổi chất và tăng độ săn chắc của cơ thể, và echinacea kích thích hoạt động của đại thực bào - chiến binh nội bào.

2. Cố gắng ngủ ngon hơn

Nghỉ ngơi đầy đủ và phục hồi qua đêm, cơ thể chống lại bệnh tật hiệu quả hơn rất nhiều.

3. Làm cứng bản thân

Tất nhiên, tốt hơn là nên bắt đầu chăm chỉ vào mùa hè - với việc bơi lội ở sông, biển, tắm biển, không khí và tắm nắng. Nhưng đừng tuyệt vọng. Bạn cũng có thể đông cứng vào mùa đông. Đồng thời, không nhất thiết phải lặn xuống hố băng hay dội một xô nước đá lên đầu. Đây là những phương pháp khẩn cấp. Sau khi bơi vào nước đá rất nhiều kháng thể được đưa vào máu để chúng có thể bảo vệ chúng ta trong khoảng hai ngày. Điều này chắc chắn có hiệu quả, nhưng làm cạn kiệt nguồn dự trữ của hệ thống miễn dịch. Do đó, tốt hơn hết là bạn chỉ nên bắt đầu tắm vào buổi sáng, giảm dần nhiệt độ nước từ 30 độ xuống 15. Hoặc đổ nước lạnh chân, nâng dần lên cho đến khi toàn bộ cơ thể quen hoàn toàn.

Đừng quên về bồn tắm - nó cũng là một chất làm cứng rất hiệu quả.

4. Di chuyển nhiều hơn, tập thể dục

Tập thể dục và một hồ bơi có tác dụng tốt đối với hệ thống miễn dịch. Các bài tập như vậy rèn luyện lưu lượng máu, loại bỏ các sản phẩm phân hủy và tăng cường quy trình phục hồi. Vào mùa đông, rất hữu ích để đi trượt tuyết, trượt băng hoặc chỉ đi bộ nhiều hơn trong không khí trong lành - tốt nhất là trong công viên hoặc trong rừng. Không khí rừng hầu như không có bụi, có nghĩa là các ion nặng suy nhược ảnh hưởng đến sức khỏe. Nhưng oxy cung cấp sự sống - quá đủ. Ví dụ, một ha rừng sồi, hàng năm tạo ra 830 kg oxy, bạch dương - 725, thông - 540.

5. Đừng bỏ qua việc tiêm chủng

Tại sao lại làm căng hệ thống miễn dịch với các bệnh một cách vô ích, nếu bạn có thể chủng ngừa chúng trước. Các vắc xin hiện đại bảo vệ một cách đáng tin cậy chống lại các dịch cúm theo mùa, SARS, cảm lạnh, và do đó, chống lại các biến chứng nghiêm trọng. Vì tế bào bạch huyết có “trí nhớ miễn dịch” và nhanh chóng hạ gục kẻ thù quen thuộc bằng đội quân kháng thể đông đảo. Tất cả các loại vắc xin đều dựa trên nguyên tắc này.

6. Tận hưởng cuộc sống nhiều hơn

Tâm lý của chúng ta có thể ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch. Cảm xúc tích cực, ấn tượng dễ chịu, tiếng cười sảng khoái góp phần sản xuất endorphin - hormone của niềm vui, là hàng rào bảo vệ mạnh mẽ chống lại bất kỳ bệnh tật nào.

7. Cố gắng giảm tải cho hệ thống miễn dịch

Kẻ thù chính của anh ta:

Hệ sinh thái xấu.
Căng thẳng.
Chế độ dinh dưỡng không cân đối và không đầy đủ.
Hút thuốc lá.
Lạm dụng rượu.
Sử dụng kháng sinh một cách thiếu suy nghĩ.
Cảm lạnh và các bệnh truyền nhiễm.
Avitaminosis theo mùa.

là sự kết hợp của các vi sinh vật sống trong ruột non và ruột già, và tạo thành một hệ sinh thái duy nhất với cơ thể con người. Năm 1861, nhà sinh vật học người Hà Lan Leeuwenhoek, người đã phát minh ra kính hiển vi, lần đầu tiên phát hiện ra vi khuẩn trong mẫu phân. Hơn ba trăm năm đã trôi qua, và các nhà khoa học vẫn tiếp tục khám phá sự tương tác giữa con người và các sinh vật đơn bào.

Các nhà khoa học đã mô tả hơn 400 loại vi sinh vật sống trong ruột. Số lượng của chúng lên tới 50 nghìn tỷ, gấp 1,3 lần số lượng của tất cả các ô. cơ thể con người. Tổng khối lượng của tất cả các cư dân trong ruột đạt 2,5-3 kg. Vi khuẩn chiếm tới 60% lượng phân khô. Để duy trì hoạt động quan trọng của hệ vi sinh đường ruột, có tới 20% chất dinh dưỡng đi vào cơ thể cùng với thức ăn được tiêu thụ hàng ngày.

Hầu hết các vi sinh vật đều tập trung ở ruột già. Số lượng vi khuẩn trong 1 g chất chứa trong nó vượt quá dân số của hành tinh chúng ta. Gieo hạt ruột non cản trở hành động kháng khuẩn mật, hoạt động thể chất ruột và - van trên ranh giới của hồi tràng và manh tràng.

Chức năng của vi sinh vật là gì?

• Bảo vệ - đại diện hệ vi sinh bình thường ngăn chặn sự xâm chiếm của đường tiêu hóa bởi các vi khuẩn gây bệnh. Chúng thích nghi tốt hơn với điều kiện sống trong ruột, hấp thu chất dinh dưỡng dễ dàng hơn, tiết ra các thành phần ức chế sự phát triển của mầm bệnh các bệnh truyền nhiễm.
• tiêu hóa - Tham gia vào quá trình phân hủy protein, carbohydrate và chất béo, kích hoạt công việc của các enzym.
• Cai nghiện - Trung hòa các chất độc hại được hình thành trong quá trình tiêu hóa thức ăn hoặc từ bên ngoài xâm nhập vào.
• Phục hồi - kích thích tái tạo tế bào ruột.
• Sợi tổng hợp - tổng hợp vitamin nhóm B, C, K, nội tiết tố và các hoạt chất sinh học.
• Quy định - bifido- và lactobacilli điều chỉnh sự trao đổi chất của cholesterol và oxalat.
• miễn dịch - tạo thành các chất kích thích hệ thống miễn dịch (xem thêm).

Bạn có biết rằng vi khuẩn đường ruột có tiềm năng di truyền riêng của chúng không?

Ảnh hưởng của vi sinh vật sống trong ruột đối với sức khỏe con người phụ thuộc vào thông tin di truyền được mã hóa trong DNA của chúng. Tất cả các vi khuẩn thuộc nhóm vi khuẩn đường ruột đều chứa số lượng gen nhiều hơn 150 lần so với số lượng gen được tìm thấy trong bộ gen của con người. Đó là nhờ vào tiềm năng di truyền mà vi khuẩn có thể thực hiện các chức năng khác nhau.

Các nhà khoa học đã phát hiện và phân lập được một gen vi khuẩn chịu trách nhiệm hình thành các chất kháng u từ cơ chất đậu nành. Do đó, những người trong cơ thể có vi sinh vật sống - những người mang gen như vậy, thực tế không bị ung thư xương và tuyến tiền liệt.

Một người có thể ảnh hưởng đến tình trạng của hệ vi sinh đường ruột của mình không?

Hàng năm, các nhà khoa học mô tả các bệnh và tình trạng mới liên quan đến chứng hẹp sinh học đường ruột bị suy giảm. Nó không chỉ là vấn đề đường tiêu hóa mà còn dị ứng, xơ vữa động mạch, tăng huyết áp động mạch, bệnh sỏi niệu và thậm chí là trầm cảm.

Chế độ ăn không cân đối dẫn đến thay đổi về chất và lượng. Nó đã được chứng minh rằng với sự thiếu hụt chất xơ trong chế độ ăn uống, hệ thống sinh học đường ruột bị rối loạn trong 34,8% trường hợp, với hàm lượng protein thấp - 18,8%. Ngược lại, các sản phẩm từ sữa lại kích thích sự phát triển của hệ vi sinh có lợi.

Ăn thực phẩm có chứa thuốc nhuộm, chất ổn định và chất bảo quản ảnh hưởng xấu đến tình trạng bệnh vi khuẩn đường ruột. Do đó, hãy cố gắng nấu thức ăn từ các sản phẩm thân thiện với môi trường.

Vi phạm các quy tắc vệ sinh cá nhân trong đường tiêu hóa có thể xâm nhập - mầm bệnh nhiễm trùng đường ruột- và trứng giun sán. Chúng sinh sôi, giải phóng độc tố và ức chế hoạt động quan trọng của hệ vi sinh bình thường. Kết quả là, bệnh loạn khuẩn sau lây nhiễm phát triển.

Các nhà khoa học đã chứng minh mối quan hệ giữa chứng hẹp sinh học đường ruột và lối sống. Ví dụ, khi không hoạt động thể chất trong ruột kết, Proteus và E. coli được kích hoạt.

Thuốc kháng sinh ảnh hưởng đến hệ vi sinh đường ruột như thế nào?

Thuốc kháng sinh - vũ khí mạnh mẽ trong cuộc chiến chống lại mầm bệnh của các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm. Tuy nhiên, chúng phá hủy và. Sau một đợt điều trị bằng thuốc kháng sinh, chất lượng của nó và thành phần định lượng. Hậu quả của việc uống kháng sinh là đau bụng, tăng sinh khí, khó tiêu phân, giảm khả năng miễn dịch.

Do đó, việc sử dụng thuốc của nhóm này một cách không kiểm soát là không thể chấp nhận được. Kê đơn thuốc kháng sinh chỉ nên được thực hiện theo các chỉ định nghiêm ngặt, và không phải "chỉ trong trường hợp".

Làm thế nào để có được ý tưởng về một người bằng hệ vi sinh đường ruột?

Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng thành phần của hệ vi sinh đường ruột có thể được xác định:

• Khoảng tuổi - ở người cao tuổi, số lượng vi khuẩn giúp chống lại căng thẳng giảm.
• Loại hiến pháp - ở những người dễ bị thừa cân, có nhiều vi khuẩn trong ruột tham gia vào quá trình tiêu hóa carbohydrate.
• Chế độ ăn kiêng - đam mê thịt dẫn đến sự phát triển của vi sinh vật phân hủy protein. Ở những người thích thức ăn béo, số lượng vi khuẩn và cầu khuẩn ruột tăng lên. Ở những người yêu thích carbohydrate, vi khuẩn cơ hội hiếu khí được kích hoạt.
• Nơi cư trú - các sinh vật cực nhỏ phân hủy rong biển được tìm thấy trong ruột của người Nhật.

Do sự đa dạng của các chức năng và vai trò trong việc duy trì cân bằng nội môi, các nhà khoa học đã đề xuất Điểm nổi bật hệ vi sinh đường ruộtđến một cơ quan độc lập. Sự thay đổi trong hệ vi sinh đường ruột làm gián đoạn công việc phối hợp của cơ thể và dẫn đến sự phát triển của bệnh tật.

Số lượng tế bào vi khuẩn bình thường hoặc bao nhiêu vi khuẩn sống trên cơ thể một người là khoảng 100 triệu.

Số lượng tế bào vi khuẩn trên một người lớn gấp 10 lần so với 10 triệu tế bào tạo nên cơ thể con người.

Có bao nhiêu vi khuẩn trong cơ thể con người

Các vi sinh vật bao phủ Trái đất và mọi thứ trên đó. Hơn 100 năm đã trôi qua kể từ ngày nhà hóa học người Pháp Louis Pasteur sáng lập ra ngành vi sinh vật học và miễn dịch học hiện đại. Trong thời gian này, hơn 4.000 loài vi khuẩn đã được xác định và chứng minh, tuy nhiên, các nhà vi sinh vật học tin rằng hàng triệu loài vẫn chưa được biết đến.

Da người là môi trường sống của hàng tỷ vi khuẩn, mỗi cm vuông chứa khoảng 100.000 vi khuẩn.

Trên thực tế, 10% trọng lượng của cơ thể con người được tạo thành từ các vi sinh vật.

Tổng trọng lượng của các vi sinh vật sống dưới lòng đất trên hành tinh của chúng ta đã được tính toán là hơn 100 nghìn tỷ tấn. Chúng tạo thành một lớp dày hơn 1,5 mét nếu phân bố đều trên bề mặt Trái đất.

Kiến thức về vi khuẩn gây bệnh

Thường Khoa học hiện đại hoàn toàn không biết về cách thế giới vi mô tương tác với hình thức cao hơn cuộc sống trên hành tinh của chúng ta. Lấy ví dụ, thông báo công khai năm 1995 của Bộ trưởng Bộ Y tế Anh. Sau đó, Bộ trưởng Y tế Stephen Dorrell tuyên bố rằng bệnh não xốp ("bệnh bò điên") không thể lây truyền sang người: "Không có nguy cơ có thể tưởng tượng được bệnh bò điên lây truyền từ bò sang người." Bộ trưởng đưa ra bình luận trong nỗ lực giảm bớt lo ngại của công chúng về việc mua và ăn thịt bò Anh trước khi một nghiên cứu khoa học đầy đủ được thực hiện.

Nghiên cứu khoa học cho thấy sự thật gây bệnh là "bệnh bò điên" được truyền qua prion. Nó là một mầm bệnh mới, không phải là vi rút hay vi khuẩn, mà là một loại protein chống lại tất cả các hình thức khử trùng. Một năm sau, Bộ trưởng đã công khai xin lỗi về tuyên bố của mình, nhưng khẳng định rằng ông đã làm điều đó vì thiếu hiểu biết, tức là chúng ta biết quá ít về vi khuẩn gây bệnh và vi sinh vật gây bệnh.

Sự nguy hiểm của vi khuẩn từ các thế giới khác

Tương tự như vậy, sự thiếu hiểu biết của chúng ta về các chất độc và mầm bệnh từ các thế giới khác có thể dẫn đến những giả định sai lầm trừ khi đo lường khả năng của chúng ta được điều tra. Bảo vệ tốt nhất Làm thế nào chúng ta có thể tưởng tượng hành tinh của chúng ta chống lại mối đe dọa như vậy là sự kết hợp của phân tích tác động cuộc sống đang diễn ra trong khoa học thông qua tàu vũ trụ robot và thông tin khoa học đã được đánh giá ngang hàng đã tồn tại. Điều gì sẽ xảy ra nếu các mầm bệnh có hình dạng kỳ quái tồn tại trên các hành tinh như sao Hỏa? Chúng tôi thực sự sẵn sàng mang chúng về nhà và có thể đáng sợ vi khuẩn gây bệnh?

Không ai có thể đưa ra câu trả lời đáng tin cậy cho những câu hỏi quan trọng như vậy. Liệu số lượng vi khuẩn trong một người có tăng lên, sẽ hủy diệt toàn bộ nhân loại.

Các nhà khoa học đang xem xét các kỹ năng sinh tồn của vi sinh vật trên cạn trong điều kiện khắc nghiệt và khả năng gây bệnh của vi sinh vật ngoại lai trong cuộc sống trên cạn. Những ước tính này sau đó được sử dụng để xác định và định hình các sứ mệnh của tàu vũ trụ tới các hành tinh, cũng như các chương trình trả mẫu.

Tuy nhiên, cho đến gần đây, các báo cáo khẳng định rằng các thí nghiệm đã cho thấy những tín hiệu tích cực đối với việc tiếp xúc với vi sinh vật ở người.

Viện Bộ gen của Bộ Năng lượng (DOE JGI) đã xuất bản tập đầu tiên của Bách khoa toàn thư về vi khuẩn và vi khuẩn cổ (GEBA). Một phân tích về 56 bộ gen đầu tiên của hai trong ba loài vi sinh vật trên Trái đất đã được công bố trên tạp chí Nature số ra tháng 12.

Các nhà khoa học ước tính rằng có khoảng một tỷ (1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000) vi khuẩn sống trên hành tinh Trái đất. Trên bề mặt của trái đất, trong trái đất, dưới nó và xung quanh nó. Mặc dù dữ liệu về bộ gen vi sinh vật còn nhiều hơn số lượng sẵn có và khoảng 2000 bộ gen của chúng đã được giải mã hoặc đang tiến đến trạng thái này, các nhà nghiên cứu vẫn còn cả một biển điều chưa biết ở phía trước.

Theo Giám đốc DOE JGI Eddy Rubin, vi sinh vật chịu trách nhiệm cho hầu hết mọi quá trình sinh học trên hành tinh. Giải mã bộ gen của họ sẽ cung cấp hoàn toàn cấp độ mới sự hiểu biết về vai trò của họ và sẽ giúp tiến lên trong việc giải quyết các vấn đề quan trọng những vấn đề quan trọng, bao gồm những vấn đề liên quan đến sản xuất nhiên liệu sinh học và sự lưu thông của carbon dioxide trong bầu khí quyển của hành tinh.

Theo trưởng nhóm nghiên cứu Jonathan Eisen, dự án GEBA khác biệt ở chỗ nó không nhằm xác định các bộ gen cụ thể mà nhằm xây dựng một danh mục cân bằng đưa ra ý tưởng về sự đa dạng của các bộ gen đại diện trên hành tinh. Đổi lại, một danh mục như vậy sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho nhiệm vụ tìm kiếm các chức năng của bộ gen và tạo động lực cho sự hiểu biết của chúng ta về các quá trình trong sinh quyển.

Như bạn đã biết, cho đến cuối những năm 1970, thuật ngữ "vi khuẩn" được đồng nghĩa với sinh vật nhân sơ, nhưng vào năm 1977, dựa trên dữ liệu sinh học phân tử, sinh vật nhân sơ được chia thành các giới vi khuẩn khảo cổ và vi khuẩn eubacteria. Sau đó, để nhấn mạnh sự khác biệt giữa chúng, chúng được đổi tên lần lượt là Archaea và Bacteria. Mặc dù vi khuẩn vẫn thường được hiểu là tất cả các sinh vật nhân sơ.

Sinh vật nhân sơ (vi khuẩn và vi khuẩn cổ) có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự sống trên Trái đất: chúng đóng vai trò cơ bản trong sự biến đổi tuần hoàn của các nguyên tố cơ bản cần thiết cho sự sống (cacbon, oxy, nitơ, lưu huỳnh, phốt pho). Sự biến đổi tuần hoàn của các nguyên tố mà từ đó các cơ thể sống được hình thành, cùng thể hiện sự tuần hoàn của các chất. Hiện nay, người ta đã chứng minh không thể phủ nhận rằng một số giai đoạn của chu kỳ được thực hiện độc quyền bởi sinh vật nhân sơ, đảm bảo sự khép kín của các chu kỳ của các nguyên tố sinh vật chính trong sinh quyển.

Hầu hết các loài vi khuẩn đã tồn tại cách đây hàng triệu năm. Vì vậy, hai năm trước, các nhà khoa học đã lấy các chủng có tuổi từ 8 triệu đến 100 nghìn năm từ băng cổ Nam Cực và đặt chúng ở nước ấm. Các thuộc địa của vi khuẩn trở nên sống động và bắt đầu phát triển. Sau khi kiểm tra chúng, các nhà khoa học đã đưa ra kết luận rằng trong 1,1 triệu năm, không có loài vi khuẩn nào được thu thập đã thay đổi.