Какие бывают бактерии? Какие болезни вызывают бактерии: способы заражения, диагностики и эффективного лечения Что означает бактерии

Грамотрицательные бактерии

ГРУППА 1. Спирохеты (Borrelia, Spirochaeta, Treponema )

ГРУППА 2. Аэробные/микроаэрофильные, подвижные, спиральные/ изогнутые грамотрицательные бактерии (Aquaspirillum, Bdello–vibrio, Helicobacter)

ГРУППА 3. Неподвижные (или редко – подвижные) грамотрицательные изогнутые бактерии (Ancylobacter, Spirosoma)

ГРУППА 4. Грамотрицательные, аэробные/микроаэрофильные палочки и кокки

ПОДГРУППА 1 (Agrobacterium, Azotobacter, Bradyrhizobium, Methy–lobacterium, Paracoccus, Rhizobium, Zoogloea)

ПОДГРУППА 2 (Taylorella, Wolinella)

ГРУППА 5. Факультативно анаэробные грамотрицательные палочки

ПОДГРУППА 1. Семейство Enterobacteriaceae (Klebsiella, Proteus, Salmonella)

ПОДГРУППА 2. Семейство Vibrionaceae (Aeromonas, Vibrio)

ПОДГРУППА 3. Семейство Pasteurellaceae (Pasteurella)

ПОДГРУППА 4. Другие роды

ГРУППА 6. Грамотрицательные, анаэробные, прямые, изогнутые и спиральные бактерии (Acetogenium, Bacteroides, Fusobacterium, Selenomonas)

ГРУППА 7. Бактерии, осуществляющие диссимиляционное восстановление сульфата или серы

ПОДГРУППА 1 (Desulfotomaculum)

ПОДГРУППА 2 (Desulfomicrobium, Desulfovibrio)

ПОДГРУППА 3 (Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfonema)

ПОДГРУППА 4 (Desulfurella, Desulfuromonas)

ГРУППА 8. Анаэробные грамотрицательные кокки (Syntrophococcus, Yeillonella)

ГРУППА 9. Риккетсии и хламидии (Rickettsia, Chlamydia)

ГРУППА 10. Аноксигенные фототрофные бактерии

ПОДГРУППА 1 (Chromatium, Thiocapsa, Thiospirillum)

ПОДГРУППА 2 (Ectothiorhodospira)

ПОДГРУППА 3 (Rhodobacter, Rhodopseudomonas, Rhodospirillum)

ПОДГРУППА 4 (Heliobacillus, Heliobacterium)

ПОДГРУППА 5 (Chlorobium, Prosthecochloris)

ПОДГРУППА 6 (Chloroflexus)

ПОДГРУППА 7 (Erythrobacter)

ГРУППА 11. Оксигенные фототрофные бактерии

I. Цианобактерии

ПОДГРУППА 1 (Порядок Chroococcales: Synechococcus)

ПОДГРУППА 2 (Порядок Pleurocapsales: Dermocarpa)

ПОДГРУППА 3 (Порядок Oscillatoriales: Oscillatoria, Spirulina)

ПОДГРУППА 4 (Порядок Nostocales: Anabaena, Nostoc, Calothrix)

ПОДГРУППА 5 (Порядок Stigonematales: Fischerella, Stigonema)

II. Прохлорофиты (Порядок Prochlorales: Prochloron, Prochlorothrix)

ГРУППА 12. Аэробные хемолитотрофные бактерии и родственные им организмы

ПОДГРУППА 1. Бесцветные сероокисляющие бактерии (Thiobacillus)

ПОДГРУППА 2. Железо–и марганецокисляющие и/или осаждающие бактерии (Gallionella, Metallogenium, Siderocapsa)

ПОДГРУППА 3. Нитрифицирующие бактерии (Nitrobacter, Nitro–coccus, Nitrosomonas, Nitrosospira)

ГРУППА 13. Почкующиеся и/или обладающие выростами бактерии

ПОДГРУППА 1. Простекобактерии (Caulobacter, Hyphomicrobium)

ПОДГРУППА 2. Порядок Planctomycetales (Planctomyces)

ПОДГРУППА 3. Другие почкующиеся и/или обладающие выростами бактерии (Nevskia, Seliberia)

ГРУППА 14. Бактерии, обладающие чехлом (Leptothrix, Sphaerotilus)

ГРУППА 15. Нефотосинтезирующие, не образующие плодовых тел скользящие бактерии

ПОДГРУППА 1. Одноклеточные палочковидные скользящие бактерии (Cytophaga, Flexibacter)

ПОДГРУППА 2. Плоские нитчатые скользящие бактерии (Alysiella, Simonsiella)

ПОДГРУППА 3. Сероокисляющие скользящие бактерии (Achromatium, Beggiatoa)

ПОДГРУППА 4. Пелонемы («Pelonema», «Peloploca»)

ГРУППА 16. Скользящие бактерии, образующие плодовые тела: мик–собактерии (Chondromyces, Myxococcus, Polyangium)

Грамположительные бактерии

ГРУППА 17. Грамположительные кокки (Leuconostoc, Micrococcus, Staphylococcus)

ГРУППА 18. Грамположительные палочки и кокки, образующие эндоспоры (Bacillus, Clostridium, Sulfobacillus)

ГРУППА 19. Грамположительные неспорообразующие палочки правильной формы (Caryophanon, Lactobacillus)

ГРУППА 20. Грамположительные неспорообразующие палочки неправильной формы (Arthrobacter, Bifidobacterium, Propionibacterium)

ГРУППА 21. Микобактерии (Mycobacterium)

ГРУППЫ 22–29. Актиномицеты

ГРУППА 22. Нокардиоформные актиномицеты

ПОДГРУППА 1. Бактерии, содержащие миколовые кислоты (No–cardia, Rhodococcus)

ПОДГРУППА 2. Pseudonocardia и близкие роды

ПОДГРУППА 3. Nocardioides и Terrabacter

ПОДГРУППА 4. Promicromonospora и близкие роды

ГРУППА 23. Роды с многогнездными спорангиями (Frankia)

ГРУППА 24. Актинопланы (Actinoplanes)

ГРУППА 25. Стрептомицеты и близкие роды (Streptomyces)

ГРУППА 26. Мадуромицеты

ПОДГРУППА 1. Streptosporangium и родственные таксоны

ПОДГРУППА 2. Actinomadura

ГРУППА 27. Thermomonospora и близкие роды

ГРУППА 28. Термоактиномицеты (Thermoactinomyces)

ГРУППА 29. Другие роды

Микоплазмы

ГРУППА 30. Микоплазмы (или молликуты): бактерии без клеточной стенки (Mycoplasma)

Архебактерии (археи)

ГРУППА 31. Метаногены

ПОДГРУППА 1 (Methanobacterium)

ПОДГРУППА 2 (Methanococcus)

ПОДГРУППА 3 (Methanosarcina)

ГРУППА 32. Сульфатредуцирующие археи (Archaeoglobus)

ГРУППА 33. Экстремально галофильные аэробные архебактерии (галобактерии) (Halobacterium, Halococcus, Natronococcus)

ГРУППА 34. Архебактерии, лишенные клеточной стенки (Thermoplasma)

ГРУППА 35. Экстремальные термофилы и гипертермофилы, метаболизирующие S

ПОДГРУППА 1 (Acidianus, Sulfolobus)

ПОДГРУППА 2 (Pyrobaculum, Thermoproteus)

ПОДГРУППА 3 (Desulfurococcus, Pyrodictium, Thermococcus)

3.14. Бактерии и бактериальные инфекции Человек заболевает по многим причинам: некоторые заболевают от простуды, некоторые - от усталости и горя. Если из ста ворот закрыть лишь одни, то разве можно на этом основании считать, что грабитель не сможет пробраться в

Бактерии NB! Предпочтительна для исследования первая утренняя порция мочи.Определить вид бактерий и оценить уровень бактериурии, а также выявить чувствительность микроорганизмов к антибиотикам можно с помощью бактериологического посева мочи (см.).Норма: не

Бактерии В норме желчь стерильна. Диагностическое значение имеет только огромное количество микробных клеток. При этом антибиотикотерапия против микроорганизмов, выделенных из желчи, часто оказывается неэффективной – т. к. за развитие инфекционного процесса несет

Болезни и бактерии Эти заболевания считаются одной из основных причин смерти больных СПИДом. Наиболее распространенные из них перечислены ниже.ТуберкулезВ переводе на русский язык туберкулез означает бугорчатка (tuberculum - бугорок), а наука о туберкулезе называется

Какие бактерии вызывают пиелонефрит Кишечная палочка (Escherichia coli)В 1885 г. австрийский ученый Теодор Эшерих открыл микроорганизм, который впоследствии был назван его именем – Escherichia coli (читается как «эшерихия коли»). Другое название этой бактерии – кишечная

Бактерии В норме моча в мочевом пузыре стерильна. При мочеиспускании в нее попадают микробы из нижнего отдела уретры, но их количество не больше 10 000 в 1 мл. Под бактериурией понимается выявление более чем одной бактерии в поле зрения (качественный метод), или рост колоний

Бактерии NB! Предпочтительна для исследования первая утренняя порция мочи. Определить вид бактерий и оценить уровень бактериурии, а также выявить чувствительность микроорганизмов к антибиотикам можно с помощью бактериологического посева мочи (см.).Норма: не

Загрязнение, облучение, бактерии и ваша долгосрочная фертильность Когда дело касается фертильности, я работаю с женщинами, которые или активно пытаются зачать в настоящий момент, или же хотят сохранить фертильность до момента, когда решат забеременеть, независимо от

ДЕЙСТВИЕ ФИТОНЦИДОВ НА БАКТЕРИИ Всем типам дифтерийной палочки успешно противостоят фитонциды чеснока и лука. Причем носителями активных начал являются лишь здоровые луковицы этих овощей.Против возбудителей кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии и

Елена Юрьевна Заостровская Нет дисбактериозу! Умные бактерии для здоровья ЖКТ Пусть твоя пища будет твоим лекарством, а твоим лекарством – твоя

Полезные бактерии Бифидобактерии способствуют пищеварению, синтезируют аминокислоты, белки и другие нужные организму вещества.Лактобактерии подавляют гнилостные и гноеродные микробы, активизируют пищеварение.Если до сих пор вы как-то обходились без кефира, ряженки,

Бактерии - самые многочисленные жители планеты Земля. Они заселили ее в глубокой древности и продолжают существовать поныне. Некоторые виды даже мало изменились с тех пор. Бактерии полезные и вредные буквально окружают нас везде (и даже проникают внутрь других организмов). При довольно примитивном одноклеточном строении они являются одной из самых, наверное, эффективных форм живой природы и выделяются в особое царство.

Запас прочности

Эти микроорганизмы, что называется, в воде не тонут и в огне не горят. Буквально: выдерживают температуры до плюс 90 градусов, заморозку, отсутствие кислорода, давление - высокое и низкое. Можно сказать, что в них природа вложила огромный запас прочности.

Бактерии, полезные и вредные для человеческого организма

Как правило, бактериям, в изобилии населяющим наши тела, не уделяется должного внимания. Ведь они настолько малы, что, кажется, не имеют никакого существенного значения. Те, кто думает так, в значительной мере ошибаются. Бактерии полезные и вредные давно и надежным образом «колонизировали» другие организмы, успешно сосуществуют с ними. Да, их нельзя увидеть без помощи оптики, но они могут принести пользу или причинить вред нашему телу.

Кто в кишечнике живет?

Врачи говорят, что если сложить вместе только лишь бактерии, обитающие в кишечнике, и взвесить - получится что-то около трех килограммов! С такой огромной армией нельзя не считаться. В непрерывно попадали многие из микроорганизмов, но только некоторые виды находят там благоприятные условия для проживания и жизнедеятельности. А в процессе эволюции даже образовали постоянную микрофлору, которая призвана выполнять важные физиологические функции.

«Мудрые» соседи

Бактерии в давно уже играют важную роль , хотя до самого последнего времени человек об этом и не догадывался. Они помогают своему хозяину в пищеварении и выполнении ряда других функций. Что же представляют собой эти невидимые соседи?

Постоянная микрофлора

99% населения постоянно проживают в кишечнике. Они ярые приверженцы и помощники человека.

Основные полезные бактерии . Названия: бифидобактерии и бактероиды. Их подавляющее большинство.
Сопутствующие полезные бактерии. Названия: кишечная палочка, энтерококки, лактобактерии. Их количество должно составлять 1-9% от общего числа.

Необходимо знать также, что при соответствующих негативных условиях все эти представители флоры кишечника (исключение - бифидобактерии) могут вызвать заболевания.

Что они делают?

Основные функции этих бактерий - помочь нам в процессе пищеварения. Замечено, что у человека при неправильном питании может возникать дисбактериоз. Как результат - застои и запоры и прочие неудобства. При нормализации сбалансированности питания болезнь, как правило, отступает.

Еще одна функция этих бактерий - сторожевая. Они следят за тем, какие бактерии полезные. За тем, чтобы «чужаки» не проникали в их сообщество. Если, к примеру, в кишечник пытается проникнуть возбудитель дизентерии - шигелла Зонне, они убивают ее. Однако, стоит заметить, что такое происходит только в организме относительно здорового человека , с хорошим иммунитетом . В противном случае - риск заболеть увеличивается в разы.

Непостоянная микрофлора

Примерно 1% в организме здорового индивидуума составляют так называемые условно-патогенные микробы . Они относятся к непостоянной микрофлоре. При нормальных условиях они выполняют определенные функции, не приносящие вред человеку, работают на благо. Но в определенной ситуации могут проявить себя в качестве вредителей. Это в основном стафилококки и различного рода грибы.

Дислокация в ЖКТ

Вообще-то, весь пищеварительный тракт имеет неоднородную и непостоянную микрофлору - бактерии полезные и вредные. Пищевод содержит таких же обитателей, как и в ротовой полости . В желудке находятся лишь некоторые, устойчивые к кислоте: лактобациллы, хеликобактеры, стрептококки, грибы. В тонкой кишке микрофлора также немногочисленна. Больше всего бактерий находится в толстой кишке. Так, испражняясь, человек способен выделять свыше 15 триллионов микроорганизмов в сутки!

Роль бактерий в природе

Она также, безусловно, велика. Выделяют несколько глобальных функций , без которых все живое на планете наверняка уже давно бы прекратило свое существование. Самая важная - санитарная. Бактерии поедают отмершие организмы, находящиеся в природе. Они, по сути своей, работают своеобразными дворниками, не позволяя накапливаться отложениям мертвых клеток. По-научному их называют сапротрофы.

Еще одна немаловажная роль бактерий - участие во всемирном на суше и на море. На планете Земля все вещества в биосфере переходят от одного организма к другому. Без некоторых бактерий этот переход попросту стал бы невозможен. Неоценима роль бактерий, например, в круговороте и воспроизводстве такого важного элемента , как азот. В почве существуют определенные бактерии, которые делают из азота в воздухе азотистые удобрения для растений (микроорганизмы проживают прямо в их корнях). Такой симбиоз между растениями и бактериями изучается наукой.

Участие в пищевых цепочках

Как уже было сказано, бактерии - самые многочисленные жители биосферы. А соответственно, могут и должны участвовать в свойственных природе животных и растений. Конечно же, для человека, например, бактерии не являются основной частью рациона (разве что можно использовать в качестве пищевой добавки). Однако существуют организмы, питающиеся бактериями. Этими организмами, в свою очередь, питаются другие животные.

Цианобактерии

Эти (устаревшее название данных бактерий, в корне неправильное с научной точки зрения) способны вырабатывать огромное количество кислорода в результате фотосинтеза. Когда-то давно именно они начали насыщать нашу атмосферу кислородом. Цианобактерии продолжают успешно это делать и по сей день, образуя определенную часть кислорода в современной атмосфере!

ВКонтакте Facebook Одноклассники

Всю свою жизнь микробиолог Лин Маргулис (1938-2011) пыталась доказать, что мир микроорганизмов влияет на внутреннюю биосферу - мир живых существ - гораздо больше, чем констатируют ученые

Недавно группа ученых со всего мира провела и проанализировала сотни исследований (большинство - за прошлое десятилетие), касающихся сферы взаимодействий «животное - бактерия», и доказала, что выводы Маргулис были верны. Полученные результаты стали поворотным пунктом, после которого ученые будут вынуждены пересмотреть некоторые фундаментальные понятия в сфере взаимоотношений бактерий и других форм жизни.

Сама идея проекта зародилась тогда, когда несколько ученых самостоятельно пришли к осознанию важности бактерий во многих сферах деятельности. Например, профессор биологии из Университета Гавайев в Маноа Майкл Хэдвилд многие годы занимался изучением метаморфоз морских животных. Он обнаружил, что определенный вид бактерий способствует тому, чтобы личинки червей оседали на определенные места на морском дне и чтобы впоследствии именно на этих территориях они развивались во взрослые особи и жили всю свою жизнь.

Бактерии вокруг нас

В целом легко понять, почему бактерии играют очень важную роль в мире живого. Бактерии были одними из первых появившихся на Земле видов (они появились примерно 3,8 триллиона лет назад), и более чем вероятно, что они переживут и нас, людей. В древе жизни бактерии занимают одно из трех главных ответвлений, два других - это археи и эукариоты, животные относятся к последним. Несмотря на их огромное разнообразие и на то, что они расселены практически везде на Земле - и на дне океана, и даже в нашем кишечнике, - у бактерий все же есть нечто общее. Все бактерии обладают приблизительно одинаковым размером (несколько микрометров) и состоят из одной-двух безъядерных клеток.

Безусловно, ученые уже многие годы учитывают, что животные служат своеобразным «домом», местом обитания для бактерий: в частности, они живут в желудке, во рту или на коже. Последние же исследования еще ярче показали, насколько многочисленны бактерии. Было выявлено, что в наших телах клеток бактерий в 10 раз больше, чем собственно человеческих клеток (однако общий вес бактерий составляет менее полуфунта, так как их клетки значительно меньше человеческих). В то время как одни бактерии просто живут бок о бок с животными, не пытаясь взаимодействовать с ними, другие бактерии достаточно активно вступают во взаимодействие. Мы часто говорим, что бактерии являются своеобразными зародышами, или патогенами, болезней, в частности, таких, как туберкулез, бубонная чума и стафилококк. Однако бактерии выполняют и много нужных нам функций, и последние исследования показали, что фактически жизнь без бактерий была бы совсем иной.

«Истинное число видов бактерий ошеломляюще огромно. Примите во внимание последние открытые виды в высоких слоях атмосферы и в камне глубоко под морским дном, - рассказывает Хэдвилд. - К их числу добавьте виды бактерий, которые способны обитать во всех возможных средах, от выгребных ям до горячих источников, а также тех, которые способны обитать практически в любом живом организме. Таким образом, количество видов, вызывающих болезни , невелико в соотношении с их основной массой. Я подозреваю, что количество полезных и необходимых живым организмам бактерий также невелико, а их основная масса по отношению к живым существам просто нейтральна. Однако я также убежден в том, что количество полезных видов превышает количество патогенных».

Процент человеческого генома, который сформировался в серии стадий эволюции. 37% человеческих генов произошли от бактерий, 28% эукариоты, 16% звери, 13% позвоночные, 6% приматы. Фото с сайта pnas.org

Происхождение животных и коэволюция

Опираясь на последние исследования, можно даже предположить, что именно бактерии стали причиной появления на Земле многоклеточных организмов (примерно 1-2 триллиона лет назад) и животных (примерно 700 миллионов лет назад). Однако такой подход пока вызывает интенсивные споры и признан не всеми учеными.

Сыграв свою роль в появлении животных, бактерии продолжали принимать участие и в процессе их эволюции, или, правильнее сказать, коэволюции - совместной эволюции живых организмов и бактерий. Это четко видно на примере развития у млекопитающих эндотермии - способности поддерживать постоянную температуру на уровне примерно 40ºС (100 градусов по Фаренгейту) с помощью метаболизма. И это - как раз та температура, при которой бактерии млекопитающих максимально эффективно производят энергию и снижают потребность организма в пище. Данное открытие определило, что именно бактерии стали причиной появления у животных эндотермии.

Бактерии в микробиоматерии животного, например, в пищеварительном тракте , во рту и на коже, сообщаются между собой и обмениваются сигналами с системами органов животного. Фото с сайта pnas.org

Сигналы бактерий

Свидетельства прочного союза животных и бактерий присутствуют в геномах обоих видов. Исследователи подсчитали, что около 37% генов человека имеют гомологи с бактериями и археями; это значит, что гены бактерий и архей произошли от общего предка. Многие из этих генов способны обмениваться информацией друг с другом, а значит, они в состоянии влиять на развитие друг друга. Исследовательская группа под руководством Хэдфилда открыла, что взаимное бактериальное сигнализирование играет важную роль в стимулировании метаморфозы у некоторых морских беспозвоночных, личинок; в этих случаях бактерии производят сигналы, «рассказывающие» о конкретных экологических факторах.

Другие исследования показали, что бактериальное сигнализирование влияет на нормальное развитие мозга у млекопитающих, на репродуктивное поведение как позвоночных, так и беспозвоночных.

Разрыв бактериальных сигнальных путей может привести к таким заболеваниям, как диабет, воспаление кишечника, а также к инфекционным заболеваниям.

В кишечнике

Испокон веков бактерии играли важную роль в питании животных, помогая им переваривать пищу. Возможно, они также влияли и на развитие других близлежащих органов и систем, таких как дыхательная и мочеполовая системы . Кроме того, эволюция животных и бактерий, вероятно, шла параллельно и приводила к специализации последних. Например, 90% видов бактерий, встречающихся в кишечнике термитов, не встречаются больше нигде. Это значит, что при вымирании одного вида животных вымирает и определенное количество видов бактерий.

Ученые обнаружили, что бактерии в кишечнике человека адаптируются к изменению диеты. Например, у большинства американцев кишечные бактерии адаптированы для переваривания пищи с высоким содержанием жиров, в то время как бактерии сельского населения в Венесуэле больше расположены к разрушению сложных углеводов , а у отдельных японцев даже есть бактерии, способные переваривать водоросли.

Насекомое (1 мм), живущее под лесным пологом (10 м), демонстрирует многократные взаимодействия бактерии-животного. Бактерия (1 микрометр), проживающая в пищеварительном тракте животного (0.1 мм), важна для усвоения питательных веществ в процессе питания насекомого, которые часто составляют большую часть животной биомассы под пологом леса. Фото с сайта pnas.org

Общая картина

В целом новейшие исследования показали, что бактерии и животный мир тесно связаны между собой, они способны повлиять на здоровье и благополучие друг друга. На основании полученных данных исследователи приходят к выводу, что подобные взаимодействия должны существовать и между другими видами, такими как археи, грибы, растения и животные. Предположения Маргулис сегодня подтверждены, и ученые предлагают в корне изменить подход к биологическим наукам и, возможно, даже их изложение в школьных учебниках.

В свете последних открытий планируется провести и ряд исследований бактерий в сфере их взаимодействия с человеком. Ученые надеются, что в конечном итоге результаты исследований позволят развить междисциплинарное сотрудничество между учеными и инженерами разных областей , что позволит изучать микроорганизмы во все новых и новых ракурсах.

Среда, в которой нет ни бактерий, ни вирусов, называется стерильной. Но таких сред в природе практически нет. Бактерии формируют почву и обогащают ее микроэлементами, которые делают почвенный слой плодородным за счет того, что определенная группа способна из воздуха поглощать азот. Прокариоты насыщают атмосферу кислородом, а биоценоз водоемов полностью зависит от жизнедеятельности микроорганизмов. Прокариоты дают основу для существования органической жизни на Земле, и одновременно некоторые бактерии являются смертельной угрозой для многих организмов, в том числе и для человека. Способ защиты от данной угрозы один: вовремя выявить и обезвредить.

Какие бактерии представляют угрозу для человека

Человек является симбиотической системой эукариотических клеток и прокариотических.

Эукариотические клетки – непосредственно человеческие клетки , именно они содержат генетическую информацию, определяющую основные свойства человеческого организма . Эти клетки большого размера , они имеют оформленное ядро и из них выстроены все ткани и органы человека.

Но условия жизни человека таковы, что, используя только свои ресурсы, сам организм не может защитить себя от внешней микробной угрозы, поэтому функцию защиты выполняют.

Они с самого момента рождения ребенка колонизируют те среды его организма, которые, так или иначе, соприкасаются с внешней средой , и поэтому очевидна их подверженность микробным угрозам. К таким средам относятся:

кожа;
слизистая глаз;
носоглотка;
ротовая полость;
желудочно-кишечный тракт;
система органов дыхания;
половая система.

Можно смело сказать, что все перечисленные органы и системы в той или иной степени колонизированы прокариотами. Следовательно, можно говорить об их биологической защищенности от внешнего микробного воздействия при помощи некоторых -симбионтов.

Тем не менее количество инфекций бактериальной природы, которым может быть подвергнут человек, огромно, и имеющийся естественный биологический щит не всегда может прийти на помощь.

В каких случаях помощи бактерий недостаточно:

когда микробиом того или иного органа ослаблен;
когда в организм попал вирус или бактериальная инфекция , устойчивая к влиянию той среды, которую создали местные бактерии;
когда в организме существует нехватка микроэлементов, которые помогают естественному бактериальному щиту противостоять инфекциям.

Поэтому при первых симптомах заболевания следует озаботиться тем, как определить, бактерии стали причиной заболевания или нездоровье вызвано другими причинами, а также определить, можно ли помочь собственному организму побороть недуг.

Из огромного количества прокариотов опасными для человека являются 10% видов из 100%. Это виды микробов, обладающие протеолитическими свойствами. Протеолитические свойства – это способность бактерий расщеплять белки. А как известно, белки – основа всех тканей человека.

Попадая на органическую ткань, бактерия, которая обладает протеолитическими свойствами и подвижностью, начинает разлагать те белки, из которых построены человеческие клетки, что приводит к их разрушению.

Многие полезные для человека виды бактерий (симбионтов) обладают сахаролитическими свойствами: они разлагают сахара до состояния кислот. А кислая среда является антагонистичной для видов бактерий с протеолитическими свойствами.

Где бактерий быть не должно

Несмотря на то что организм человека живет в симбиозе с огромным количеством прокариотов, у человека есть большое количество органов, в которых присутствие бактерий недопустимо. Поражение таких органов можно диагностировать по анализам мочи, крови, а также по мазкам, взятым с пораженных тканей.

Появление прокариотов в моче говорит о том, что в мочевыделительной системе начались воспалительные процессы и количество микробов, разлагающих ткани, довольно высокое, раз они уже попали в мочу.

Есть также и минимальное количество микробов, допустимое в анализе мочи. Наличие небольшого количества бактерий в моче может свидетельствовать о том, что недостаточно качественно собран материал для анализа.

Прокариоты в крови, как и в моче, – свидетельство серьезных заболеваний . Кровь здорового человека стерильна. А появление в крови микробов свидетельствует о том, что они попали в кровь из пораженных микробами других органов. В крови никаких микробов быть не должно. Абсолютно.

Есть еще один орган, в котором прокариотам нет места, – желудок. В желудке очень кислая среда, и большинство видов микробов там не могут выжить. Кроме хеликобактер пилори. Хеликобактер пилори – вид бактерий, который смог приспособиться к высокой кислотности желудка. Хеликобактер имеет форму подвижного вибриона (запятой). Хеликобактер буквально вкручивается в слизистую желудка и начинает разъедать ее. Хеликобактер – причина язв. Сейчас есть много способов выявить присутствие Хеликобактер пилори в желудке:

анализ крови;
анализ кала;
мазок слизистой рта;
анализ дыхания.

Все это довольно простая диагностика и ее нужно пройти. Ведь по данным медиков хеликобактером заражены более 80% населения планеты. Избавиться от хеликобактера можно, пропив курс антибиотиков.

Как выявлять бактерии

Чаще всего перед человеком, который чувствует физическое недомогание, возникает вопрос о том, что является причиной нездоровья – вирус или бактерии.

Некоторые думают, что на помощь может прийти общий анализ крови или мочи. Но, несмотря на принципиальное различие вирусов и бактерий, их присутствие нельзя различить по следам, которые остаются в крови или в моче человека, поскольку количество лейкоцитов и СОЭ при инфекции, вызванной вирусом и бактерией, колеблется в одинаковых пределах.

Для постановки правильного диагноза в случае подозрения на бактериальную инфекцию есть смысл сделать. Для этого из пораженной зоны берется мазок, далее в лаборатории выявляется наличие микроорганизмов в мазке и определяются их свойства. Ведь именно свойства бактерий определяют их опасность и формы медицинской помощи , в которой нуждается пациент.

Если в моче, крови или в мазке из других сред микробов не выявлено, значит, причина заболевания – вирус.

Заболевания верхних дыхательных путей , вызванные вирусами, имеют свою симптоматику и отличаются от заболеваний от бактериальных инфекций. Именно по этой причине важно обращаться за консультацией к врачу, поскольку именно он может определить причину болезни.

Беременность – тот период, когда женский организм особенно уязвим, и любая серьезная бактериальная инфекция может негативно отразиться на результатах беременности. По этой причине женщины в период беременности находятся под медицинским контролем . Наличие инфекций при беременности также определяется по анализу мочи и крови. Развернутые анализы при беременности дают более подробную картину состояния организма женщины.

Как выглядят болезнетворные микробы

Чаще всего опасные микробы – это подвижные палочки, вибрионы или спириллы.

Большинство микробов подвижны и хорошо приживаются в воде. Вода дала прокариотам жизнь и продолжает быть для большинства из них домом. Вода, как и воздух, может быть основным переносчиком микробов, в том числе и опасных. В той воде, которая течет из кранов городского водопровода, самыми опасными могут быть холера и микробы группы кишечной палочки . Чтобы обеззаразить воду, ее нужно прокипятить.

Но одним кипячением воды сложно себя обезопасить, на первом месте должно быть укрепление собственного иммунитета. Поскольку именно оно способно надежно защитить человека от всех инфекций.

Человека обнаружены бактерии, значит имеются патологии мочевого пузыря, почек или мочеточника. У здорового человека бактерии в моче не обнаруживаются.

Определение в урине бактериального состава называется бактериурией. Такое состояние требует незамедлительного обследования и соответствующего лечения. Для начала следует разобраться в причинах наличия бактерий в моче, что это значит и насколько опасно.

Для чего нужен анализ мочи?

Общий анализ мочи может назначаться для выявления заболеваний мочевыделительной системы, в период беременности или в целях профилактики. При этом оценивается объём и цвет урины, проводится микроскопическое исследование на предмет лейкоцитов , эритроцитов , белка и прочего.

В случае обнаружения в урине бактериального состава, назначается бакпосев, который определяет причины бактериурии. Этот вид обследования проводится путём помещения урины в питательную среду, где происходит активное размножение бактерий. За короткий промежуток времени бактерии легко определяются, специалист может установить их разновидность и чувствительность к антибактериальным препаратам.

Важно отметить, что при выявлении бактериурии, врач назначит повторный анализ. Поскольку бактериальный состав в моче может быть причиной несоблюдения правил сбора биоматериала. Перед ОАМ следует строго соблюдать правила, о которых предупреждает врач.

При ОАК и при бакпосеве пациенты должны придерживаться одних и тех же правил:

Моча для анализа должна быть только утренняя. Начать мочиться следует в унитаз, а уже через несколько секунд в специальную ёмкость.
По возможности ёмкость для урины следует приобрести в аптеке, поскольку она полностью стерильна и не сможет повлиять на результаты анализов. В стеклянную домашнюю баночку также можно собирать биоматериал, однако, её следует хорошо пропастеризовать и проследить, чтобы на момент сбора она была полностью сухой.
Во время сбора материала женщинам необходимо вставить во влагалище тампон. Это исключит попадание выделений в урину. Менструация является противопоказанием к проведению ОАМ.
Урина не должна находиться в ёмкости больше часа. В течение этого времени её нужно отдать в лабораторию. В противном случае она забродит и станет непригодной для анализа. При обстоятельствах, которые не позволяют отдать урину в лабораторию в течение этого времени, её нужно плотно закрыть крышкой и поставить в холодильник, но не на длительный период.

Причины и симптомы бактериурии

Выделяют два вида бактериурии: нисходящая и восходящая. В первом случае поражение изначально приходится на почки, а уже затем распространяется вниз. Что касаемо восходящей патологии, то бактерии из толстого кишечника попадают в мочевой канал. Чаще всего бактериурия проявляется у людей, которые страдают запорами или геморроем.

Бактерии в анализе мочи выявляются у больных мочекаменной болезнью. Поскольку мочеточник перекрывает камень, из-за чего происходит возвращение урины в почку, где начинается воспалительный процесс.

Бактериурию не считают болезнью, она является симптомом, который говорит о наличии патологии в организме. Бактерии в большом количестве при анализе мочи , говорят о таких заболеваниях, как уретрит, простатит, цистит и прочие.

Начальная стадия бактериурии в большинстве случаев не имеет выраженных симптомов. Выявляют патологию, как правило, случайно, при прохождении обследований на предмет других заболеваний. А вот более запущенные формы патологии характеризуются признаками воспаления.

Наличие бактерий в моче у женщин и мужчин проявляется такими признаками:

проблемы с мочеиспусканием (учащенное или, наоборот, более редкое, в некоторых случаях может наблюдаться недержание мочи);
повышенная температура тела, которая дополняется слабостью, ознобом, головной болью;

боли в пояснице, усиливающиеся при мочеиспускании;
помутнение, изменение цвета и запаха урины, в ней могут присутствовать примеси крови и гноя;
в некоторых случаях наблюдаются выделения, имеющие резкий запах.

Разновидности бактерий

Чаще всего обнаруживают в моче бактерии таких видов:

Энтерококк фекальный. Такие бактерии есть в организме каждого человека, обитают они в ЖКТ. Однако оказаться в мочеполовой системе они могут при несоблюдении гигиены, а также через испражнения. Энтерококк фекальный считается очень опасной бактерией, поскольку нередко становится причиной сильных мочеполовых воспалений, а в некоторых случаях приводит к заражению крови.
Клебсиелла пневмонии. Такими патогенными микроорганизмами характеризуется моча детей, у которых ещё не восстановился иммунитет после бронхо-легочных инфекционных заболеваний. А также бактерии обнаруживаются в моче у пожилых людей. Попадают они в урину через кровоток или лимфоток.
Кишечная палочка . Эти микроорганизмы обитают в кишечнике. Во время дефекации они могут попасть в половые органы, а уже затем распространиться на мочевой пузырь и почки.
Бактерии рода Протей. Эти микроорганизмы являются обитателями ЖКТ. Их попадание в мочевыделительную систему вызывает воспалительные процессы. При этом цвет мочи становится тёмным и появляется зловонный запах.
Лактобактерии. Их присутствие в моче является нормой, однако, их аномальное размножение требует медицинской помощи.

Бактерии у беременных в моче

Бактерии в моче у женщин, которые ждут ребёнка, могут быть следствием разных факторов. Само по себе состояние беременности создаёт массу предпосылок для их развития.

Бактериальный состав мочи у женщин в положении, обнаруживается по причине таких патологий:

Застой мочи. Поскольку матка постоянно увеличивается, она начинает давить на почки, из-за чего нарушается их работоспособность.
Гормональные перестройки, на фоне которых снижается иммунитет.
Изменения во внутренних органах. Поскольку мочеиспускательный канал у беременных находится возле прямой кишки, бактериям довольно легко в него проникнуть.
Различные мочеполовые патологии, сахарный диабет, кариес.
Несоблюдение личной гигиены.
Много бактерий в моче может быть также в результате беспорядочной интимной жизни.

Бактериурия у беременной женщины является опасным состоянием, поскольку может вызвать различные патологии, например, бактериальный цистит или пиелонефрит. Одним из самых опасных факторов, который может спровоцировать бактериурия, являются преждевременные роды. Именно поэтому при характерных симптомах патологии, беременной женщине необходимо сразу же посетить специалиста и пройти исследование мочи.

Какие могут быть осложнения?

Поскольку бактерии в моче являются следствием того или иного заболевания, несвоевременное лечение любого из них может вызвать различные осложнения:

Почечная недостаточность. Длительное воспаление в почках приводит к тому, что органы не могут полноценно функционировать, процесс переработки урины нарушается, развивается почечная недостаточность.
Эклампсия. Довольно грозное заболевание, которое развивается у беременных женщин. Характеризуется сильным повышением артериального давления, в результате чего существует повышенная опасность для матери и ребёнка.
Гематурия. Характеризуется появлением крови в моче. Спровоцировать гематурию может сильная инфекция, а также какие-либо повреждения мочевыводящих путей и мочевого пузыря.
Бесплодие, которое может стать последствием тяжёлой формы уретрита.
Пиелонефрит. Может быть осложнением цистита, который также сопровождается большим количеством бактерий в анализе мочи. Развитие пиелонефрита обозначает, что бактерии из мочевого пузыря распространились на почечные лоханки.

Лечение

При бактериурии в первую очередь необходимо устранить очаг поражения, нормализовать отток мочи и ликвидировать причину патологии. Поскольку бактерии могут причинить серьёзный вред здоровью, откладывать лечение нельзя.

Какими препаратами будет проводиться лечение, зависит от того, какая причина повлекла патологию. Вот почему перед началом терапии, пациенту необходимо тщательно обследоваться, выявить разновидность бактерий, а также их стойкость к антибиотикам.

После выяснения причины бактерий в моче назначаются антибактериальные препараты. Это могут быть антибиотики группы нитрофуранов или сульфаниламидов, например:

Сульфален;
Бисептол;
Нитрофурантоин;
Фуразолидон;
Норсульфазол.

Кроме того, лечение дополняется лекарственными средствами для ликвидации причины бактерий в моче. Назначаются также препараты для повышения иммунитета и витамины.

При выявлении в анализе мочи бактерий, пациенту необходимо провести повторное исследование, это поможет исключить неправильный сбор биоматериала. После подтверждения бактерий в моче, важно определить их вид и чувствительность к антибиотикам. Только после этого можно начинать корректное лечение.

Самый древний живой организм на нашей планете. Его представители не только выжили в течение миллиардов лет, но и обладают достаточной силой, чтобы уничтожить все остальные виды на Земле. В данной статье мы рассмотрим, какие бывают бактерии.

Поговорим об их строении, функциях, а также назовем некоторые полезные и вредные виды.

Открытие бактерий

Давайте начнем нашу экскурсию в царство микроорганизмов с определения. Что значит «бактерии»?

Термин происходит от древнегреческого слова «палочка». Его в академический лексикон ввел Христиан Эренберг. Это безъядерные микроорганизмы, и не имеющие ядра. Раньше их называли еще «прокариоты» (безъядерные). Но в 1970 году произошло разделение на архей и эубактерий. Однако до сих пор чаще под этим понятием подразумевают всех прокариотов.

Наука бактериология изучает, какие бывают бактерии. Ученые говорят, что на данное время открыто около десяти тысяч различных типов этих живых существ. Однако есть мнение, что их более миллиона разновидностей.

Антон Левенгук, голландский натуралист, микробиолог и действительный член Лондонского Королевского общества, в 1676 году в письме в Великобританию описывает ряд простейших микроорганизмов, которые он обнаружил. Его сообщение повергло общественность в шок, была выслана комиссия из Лондона для того, чтобы перепроверить эти данные.

После того как Неемия Грю подтвердила информацию, Левенгук стал ученым с мировым именем, первооткрывателем Но в записках он именовал их «анималькули».

Его дело продолжил Эренберг. Именно этот исследователь ввел в обиход современный термин «бактерии» в 1828 году.

Также микроорганизмы используют в военных целях. С помощью различных видов создается смертоносное Для этого в ход идут не только сами бактерии, но и токсины, выделяемые ими.

В мирном ключе наука использует одноклеточные организмы для исследований в области генетики, биохимии, генной инженерии и молекулярной биологии. С помощью удачных экспериментов были созданы алгоритмы синтеза витаминов, белков и прочих необходимых человеку веществ.

Бактерии используются и в других сферах. С помощью микроорганизмов происходит обогащение руд и очистка водоемов и почв.

Также ученые говорят, что бактерии, составляющие микрофлору в кишечнике человека, можно назвать отдельным органом со своими задачами и самостоятельными функциями. По подсчетам исследователей, внутри тела находится около одного килограмма этих микроорганизмов!

В быту же мы сталкиваемся повсеместно с болезнетворными бактериями. Согласно статистике, наибольшее количество колоний находится на ручках тележек супермаркетов, за ними идут компьютерные мыши в интернет-кафе и только на третьем месте ручки общественных уборных.

Полезные бактерии

Еще в школе учат тому, какие бывают бактерии. 3 класс знает всякие цианобактерии и прочие одноклеточные организмы, их строение и размножение. Сейчас же мы поговорим о практической стороне вопроса.

Еще полвека назад никто и не задумывался о таком вопросе, как состояние микрофлоры в кишечнике. Все было в порядке. Питание более натуральным и здоровым, минимум гормонов и антибиотиков, меньше химических выбросов в окружающую среду.

Сегодня же в условиях плохого питания, стрессов, переизбытка антибиотиков дисбактериоз и связанные с ним проблемы выходят на лидирующие позиции. Как же врачи предлагают с этим бороться?

Один из основных ответов - это использование пробиотиков. Это специальный комплекс, который заново заселяет кишечник человека полезными бактериями.

Подобное вмешательство способно помочь при таких неприятных моментах, как пищевая аллергия, непереносимость лактозы, расстройства желудочно-кишечного тракта и прочие недомогания.

Давайте теперь коснемся того, какие полезные бактерии бывают, а также узнаем об их влиянии на здоровье.

Наиболее детально изучены и широко применяются для положительного воздействия на организм человека три вида микроорганизмов - ацидофилус, болгарская палочка и бифидобактерии.

Первые две призваны стимулировать иммунитет, а также снизить рост некоторых вредных микроорганизмов вроде дрожжей, кишечной палочки и так далее. Бифидобактерии ответственны за переваривание лактозы, выработку некоторых витаминов и снижение холестерина.

Вредные бактерии

Ранее мы с вами поговорили о том, какие бывают бактерии. Виды и названия наиболее распространенных полезных микроорганизмов были озвучены выше. Далее речь пойдет об «одноклеточных врагах» человека.

Есть такие, которые вредны только человеку, есть смертельно опасные для животных или растений. Люди научились использовать последние, в частности, для уничтожения сорняков и назойливых насекомых.

Прежде чем углубиться в то, какие бывают стоит определиться с путями их распространения. А таковых имеется очень много. Есть микроорганизмы, которые передаются с помощью зараженных и немытых продуктов, воздушно-капельным и контактным путями, через воду, почву или с помощью укусов насекомых.

Самое плохое, что всего одна клеточка, попав в благоприятную среду человеческого организма, способна в течение всего лишь нескольких часов размножиться до нескольких миллионов бактерий.

Если говорить о том, какие бывают бактерии, названия болезнетворных и полезных сложно отличить непрофессионалу. В науке для обозначения микроорганизмов используют латинские термины. В просторечье заумные слова заменяют понятиями - «кишечная палочка», «возбудители» холеры, коклюша, туберкулеза и прочие.

Превентивные меры для предупреждения заболевания бывают трех видов. Это прививки и вакцины, прерывание путей передачи (марлевые повязки, перчатки) и карантин.

Откуда берутся бактерии в моче

Некоторые люди стараются следить за своим здоровьем и сдают анализы в поликлинике. Очень часто причиной плохих результатов оказывается наличие микроорганизмов в образцах.

О том, какие бактерии бывают в моче, мы поговорим немного позже. Сейчас же стоит отдельно остановиться на том, откуда, собственно, появляются там одноклеточные существа.

В идеале моча у человека стерильная. Там не может быть никаких посторонних организмов. Единственный путь попадания бактерий в выделения - в месте выведения отходов из тела. В частности, в данном случае это будет уретра.

Если анализ показывает маленькое количество включений микроорганизмов в моче, значит, пока все в норме. Но при увеличении показателя выше дозволенных границ, подобные данные указывают на развитие в мочеполовой системе воспалительных процессов. Сюда могут быть отнесены пиелонефрит, простатит, уретрит и прочие неприятные недуги.

Таким образом, вопрос о том, какие бывают бактерии в мочевом пузыре, совершенно некорректен. Микроорганизмы попадают в выделения не из этого органа. Ученые на сегодняшний день выделяют несколько причин, приводящих к присутствию одноклеточных существ в моче.

Во-первых, это беспорядочная половая жизнь.
Во-вторых, заболевания мочеполовой системы.
В-третьих, пренебрежение правилами личной гигиены.
В-четвертых, снижение иммунитета, диабет и ряд других нарушений.

Виды бактерий в моче

Ранее в статье говорилось о том, что микроорганизмы в отходах жизнедеятельности встречаются только в случае заболеваний. Мы обещали рассказать, какие бывают бактерии. Названия будут приведены только тех видов, которые чаще всего встречаются в результатах анализов.

Итак, начнем. Лактобацилла - представитель анаэробных организмов, грамположительная бактерия. Она должна находиться в пищеварительной системе человека. Наличие же ее в моче свидетельствует о некоторых сбоях. Подобное событие некритично, однако является неприятным звоночком к тому, что стоит серьезно заняться собой.

Протеус также является естественным обитателем желудочно-кишечного тракта. Но наличие ее в моче свидетельствует о сбое в выводе каловых масс. Этот микроорганизм попадает из пищи в мочу только этим путем. Признаком присутствия большого количества протеуса в отходах является жжение в нижней части живота и болезненное мочеиспускание при темном цвете жидкости.

Очень похожей на предыдущую бактерию является энтерококк фекалис. Она тем же путем попадает в мочу, быстро размножается и с трудом лечится. Кроме этого, микроорганизмы энтерококка устойчивы к основной массе антибиотиков.

Таким образом, в данной статье мы с вами разобрались в том, что такое бактерии. Поговорили об их строении, размножении. Вы узнали названия некоторых вредных и полезных видов.

Удачи вам, дорогие читатели! Помните, что соблюдения правил личной гигиены является лучшей профилактикой.

Морфология бактерий, строение прокариотической клетки.

В прокариотических клетках нет четкой границы между ядром и цитоплазмой, отсутствует ядерная мембрана. ДНК в этих клетках не образует структур, похожих на хромосомы эукариот. Поэтому у прокариот не происходят процессы митоза и мейоза. Большинство прокариот не образует внутриклеточных органелл, ограниченных мембранами. Кроме того, в прокариотических клетках нет митохондрий и хлоропластов.

Бактерии , как правило, являются одноклеточными организмами, клетка их имеет довольно простую форму, представляет собой шар или цилиндр, иногда изогнутый. Размножаются бактерии преимущественно делением на две равноценные клетки.

Бактерии шаровидной формы называются кокками и могут быть сферическими, эллипсоидальными, бобовидными и ланцетовидными.

По расположению клеток относительно друг друга после деления кокки подразделяют на несколько форм. Если после деления клетки расходятся и располагаются поодиночке, то такие формы называют монококками . Иногда кокки при делении образуют скоплений, напоминающие виноградную гроздь. Подобные формы относятся к стафилококкам . Кокки, остающиеся после деления в одной плоскости связанными парами, называются диплококками , а образующие различной длины цепочки - стрептококками . Сочетания из четырех кокков, появляющиеся после деления клетки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, представляют собой тетракокки . Некоторые кокки делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, что приводит к образованию своеобразных скоплений кубической формы, называемых сардинами.

Большинство бактерий имеют цилиндрическую , или палочковидную, форму. Палочковидные формы бактерий, образующие споры, именуют бациллами , а не образующие споры - бактериями .

Палочковидные бактерии различаются по форме, размеру в длину и в поперечнике, форме концов клетки, а также по взаимному расположению. Они могут иметь цилиндрическую форму с прямыми концами или овальную - с закругленными или заостренными концами. Бактерии бывают также слегка изогнутыми, встречаются нитевидные и ветвящиеся формы (например, микобактерии и актиномицеты).

В зависимости от взаимного расположения отдельных клеток после деления палочковидные бактерии делят на собственно палочки (одиночное расположение клеток), диплобактерии или диплобациллы (парное расположение клеток), стрептобактерии или стрептобациллы (образуют цепочки различной длины). Нередко встречаются извитые, или спиралевидные, бактерии. К этой группе относятся спириллы (от лат. spira - завиток), имеющие форму длинных изогнутых (от 4 до 6 витков) палочек, и вибрионы (лат. vibrio - изгибаюсь), представляющие собой лишь 1/4 часть витка спирали, похожие на запятую.

Известны нитевидные формы бактерий, обитающие в водоемах. Кроме перечисленных, встречаются многоклеточные бактерии, несущие на поверхности клетки протоплазм этические выросты - простеки, треугольные и звездообразные бактерии, а также имеющие форму замкнутого и незамкнутого кольца и червеобразные бактерии.

Клетки бактерий очень малы. Их измеряют в микрометрах, а детали тонкой структуры - в нанометрах. Кокки обычно имеют диаметр около 0,5-1,5 мкм. Ширина палочковидных (цилиндрических) форм бактерий в большинстве случаев колеблется от 0,5 до 1 мкм, а длина равняется нескольким микрометрам (2-10). Мелкие палочки имеют ширину 0,2-0,4 и длину 0,7-1,5 мкм. Среди бактерий могут встречаться и настоящие гиганты, длина которых достигает десятков и даже сотен микрометров. Формы и размеры бактерий значительно изменяются в зависимости от возраста культуры, состава среды и ее осмотических свойств, температуры и других факторов.

Из трех основных форм бактерий кокки наиболее стабильны по размерам, палочковидные бактерии более изменчивы, причем особенно значительно меняется длина клеток.

Бактериальная клетка, помещенная на поверхность твердой питательной среды, растет, делится, образуя колонию бактерий-потомков. Через несколько часов роста колония состоит уже из такого большого числа клеток, что ее можно видеть невооруженным глазом. Колонии могут иметь слизистую или пастообразную консистенцию, в некоторых случаях они бывают пигментированы. Иногда внешний вид колоний настолько характерен, что позволяет без особых трудностей провести идентификацию микроорганизмов.

Основы физиологии бактерий.

По химическому составу микроорганизмы мало отличаются от других живых клеток.

Вода составляет 75-85% , в ней растворены химические вещества.

Сухое вещество 15-25%, в состав входят органические и минеральные соединения

Питание бактерий. Поступление в бактериальную клетку питательных веществ осуществляется несколькими способами и зависит от концентрации веществ, величины молекул, рН среды, проницаемости мембран и др. По типу питания микроорганизмы делятся на:

автотрофы – синтезируют все углеродсодержащие вещества из СО2;

гетеротрофы – в качестве источника углерода используют органические вещества;

сапрофиты – питаются органическими веществами отмерших организмов;

Дыхание бактерий . Дыхание, или биологическое окисление основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием молекулы АТФ. По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы:

облигатные аэробы – могут расти только при наличии кислорода;

облигатные анаэробы – растут на среде без кислорода, который для них токсичен;

факультативные анаэробы – могут расти как при кислороде, так и без него.

Рост и размножение бактерий. Большинство прокариот размножаются бинарным делением пополам, реже почкованием и фрагментацией. Бактерии, как правило, характеризуются высокой скоростью размножения. Время деления клетки у различных бактерий колеблется довольно в широких пределах: от 20 минут у кишечной палочки до 14 часов у микобактерий туберкулеза. На плотных питательных средах бактерии образуют скопления клеток, называемые колониями.

Ферменты бактерий. Важную роль в обмене веществ микроорганизмов играют ферменты. Различают:

эндоферменты – локализуются в цитоплазме клеток;

экзоферменты – выделяются в окружающую среду.

Ферменты агрессии разрушают ткань и клетки, обусловливая широкое распространение микробов и их токсинов в инфицированной ткани. Биохимические свойства бактерий определяются составом ферментов:

сахаролитические –расщепление углеводов;

протеолитические – расщепление белков,

липолитические – расщепление жиров,

и являются важным диагностическим признаком при идентификации микроорганизмов.

Для многих патогенных микроорганизмов оптимальными являются температура 37°С и рН 7,2-7,4.

Вода. Значимость воды для бактерий. Вода составляет около 80% массы бактерий. Рост и развитие бактерий облигатно зависят от наличия воды, так как все химические реакции, протекающие в живых организмах, реализуются в водной среде. Для нормального роста и развития микроорганизмов необходимо присутствие воды в окружающей среде.

Для бактерий содержание воды в субстрате должно быть более 20%. Вода должна находиться в доступной форме: в жидкой фазе в интервале температур от 2 до 60 °С; этот интервал известен как биокинетическая зона. Хотя в химическом отношении вода весьма устойчива, продукты её ионизации - ионы Н+ и ОН" оказывают очень большое влияние на свойства практически всех компонентов клетки (белков, нуклеиновых кислит, липидов и т.д.). Так, каталитическая активность ферментов в значительной мере зависит от концентрации ионов Н+ и ОН".

Брожение как основной способ получения энергии у бактерий.

Брожение - это метаболический процесс, в результате которого образуется АТФ, а доноры и акцепторы электронов, это продукты образующиеся в ходе самого брожения.

Брожение – процесс ферментативного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, протекающий без использования кислорода. Служит источником энергии для жизнедеятельности организма и играет большую роль в круговороте веществ и в природе. Некоторые виды брожения, вызываемые микроорганизмами (спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, уксуснокислое), используются в производстве этилового спирта, глицерина и других технических и пищевых продуктов.

Спиртовое брожение (осуществляется дрожжами и некоторыми видами бактерий), в ходе него пируват расщепляется на этанол и диоксид углерода. Из одной молекулы глюкозы в результате получается две молекулы спирта (этанола) и две молекулы углекислого газа. Этот вид брожения очень важен в производстве хлеба, пивоварении, виноделии и винокурении.

Молочнокислое брожение , в ходе которого пируват восстанавливается до молочной кислоты, осуществляют молочнокислые бактерии и другие организмы. При сбраживании молока молочнокислые бактерии преобразуют лактозу в молочную кислоту, превращая молоко в кисломолочные продукты (йогурт, простокваша и др.); молочная кислота придаёт этим продуктам кисловатый вкус.

Молочнокислое брожение происходит также в мышцах животных, когда потребность в энергии выше, чем обеспечиваемая дыханием, и кровь не успевает доставлять кислород.

Обжигающие ощущения в мышцах во время тяжелых физических упражнений соотносятся с получением молочной кислоты и сдвигом к анаэробному гликолизу, поскольку кислород преобразуется в диоксид углерода аэробным гликолизом быстрее, чем организм восполняет запас кислорода; а болезненность в мышцах после физических упражнений вызвана микротравмами мышечных волокон. Организм переходит к этому менее эффективному, но более скоростному методу производства АТФ в условиях недостатка кислорода. Затем печень избавляется от излишнего лактата, преобразуя его обратно в важное промежуточное звено гликолиза - пируват.

Уксуснокислое брожение осуществляют многие бактерии. Уксус (уксусная кислота) - прямой результат бактериальной ферментации. При мариновании продуктов уксусная кислота предохраняет пищу от болезнетворных и вызывающих гниение бактерий.

Маслянокислое брожение приводит к образованию масляной кислоты; его возбудителями являются некоторые анаэробные бактерии рода Клостридиум.

Размножение бактерий.

Некоторые бактерии не имеют полового процесса и размножаются лишь равновеликим бинарным поперечным делением или почкованием. Для одной группы одноклеточных цианобактерий описано множественное деление (ряд быстрых последовательных бинарных делений, приводящий к образованию от 4 до 1024 новых клеток). Для обеспечения необходимой для эволюции и приспособления к изменчивой окружающей среде пластичности генотипа у них существуют иные механизмы.

При делении большинство грамположительных бактерий и нитчатых цианобактерий синтезируют поперечную перегородку от периферии к центру при участии мезосом. Грамотрицательные бактерии делятся путём перетяжки: на месте деления обнаруживается постепенно увеличивающееся искривление ЦПМ и клеточной стенки внутрь. При почковании на одном из полюсов материнской клетки формируется и растёт почка, материнская клетка проявляет признаки старения и обычно не может дать более 4 дочерних. Почкование имеется у разных групп бактерий и, предположительно, возникало несколько раз в процессе эволюции.

У других бактерий кроме размножения наблюдается половой процесс, но в самой примитивной форме. Половой процесс бактерий отличается от полового процесса эукариот тем, что у бактерий не образуются гаметы и не происходит слияния клеток. Механизм рекомбинации у прокариот. Однако главнейшее событие полового процесса, а именно обмен генетическим материалом, происходит и в этом случае. Это называется генетической рекомбинацией. Часть ДНК (очень редко вся ДНК) клетки-донора переносится в клетку-реципиент, ДНК которой генетически отличается от ДНК донора. При этом перенесённая ДНК замещает часть ДНК реципиента. В процессе замещения ДНК участвуют ферменты, расщепляющие и вновь соединяющие цепи ДНК. При этом образуется ДНК, которая содержит гены обеих родительских клеток. Такую ДНК называют рекомбинантной. У потомства, или рекомбинантов, наблюдается заметное разнообразие признаков, вызванное смещением генов. Такое разнообразие признаков очень важно для эволюции и является главным преимуществом полового процесса.

Известны 3 способа получения рекомбинантов. Это - в порядке их открытия - трансформация, конъюгация и трансдукция.

Происхождение бактерий.

Бактерии наряду с археями были одними из первых живых организмов на Земле, появившись около 3,9-3,5 млрд лет назад. Эволюционные взаимоотношения между этими группами ещё до конца не изучены, есть как минимум три основные гипотезы: Н. Пэйс предполагает наличие у них общего предка протобактерии, Заварзин считает архей тупиковой ветвью эволюции эубактерий, освоившей экстремальные местообитания; наконец, по третьей гипотезе археи - первые живые организмы, от которых произошли бактерии.

Эукариоты возникли в результате симбиогенеза из бактериальных клеток намного позже: около 1,9-1,3 млрд лет назад. Для эволюции бактерий характерен ярко выраженный физиолого-биохимический уклон: при относительной бедности жизненных форм и примитивном строении, они освоили практически все известные сейчас биохимические процессы. Прокариотная биосфера имела уже все существующие сейчас пути трансформации вещества. Эукариоты, внедрившись в неё, изменили лишь количественные аспекты их функционирования, но не качественные, на многих этапах циклов элементов бактерии по-прежнему сохраняют монопольное положение.

Одними из древнейших бактерий являются цианобактерии. В породах, образованных 3,5 млрд лет назад, обнаружены продукты их жизнедеятельности - строматолиты, бесспорные свидетельства существования цианобактерий относятся ко времени 2,2-2,0 млрд лет назад. Благодаря им в атмосфере начал накапливаться кислород, который 2 млрд лет назад достиг концентраций, достаточных для начала аэробного дыхания. К этому времени относятся образования, свойственные облигатно аэробной Metallogenium.

Появление кислорода в атмосфере (кислородная катастрофа) нанесло серьёзный удар по анаэробным бактериям. Они либо вымирают, либо уходят в локально сохранившиеся бескислородные зоны. Общее видовое разнообразие бактерий в это время сокращается.

Предполагается, что из-за отсутствия полового процесса, эволюция бактерий идёт по совершенно иному механизму, нежели у эукариот. Постоянный горизонтальный перенос генов приводит к неоднозначностям в картине эволюционных связей, эволюция протекает крайне медленно (а, возможно, с появлением эукариот и вовсе прекратилась), зато в изменяющихся условиях происходит быстрое перераспределение генов между клетками при неизменном общем генетическом пуле.

Систематика бактерий.

Роль бактерий в природе и в жизни человека.

Бактерии играют важную роль на Земле. Они принимают самое активное участие в круговороте веществ в природе. Все органические соединения и значительная часть неорганических подвергаются с помощью бактерий существенным изменениям. Эта их роль в природе имеет глобальное значение. Появившись на Земле раньше всех организмов (более 3,5 млрд лет назад), они создали живую оболочку Земли и продолжают активно перерабатывать живое и мертвое органическое вещество, вовлекая продукты своего обмена в круговорот веществ. Круговорот веществ в природе является основой существования жизни на Земле.

Распад всех растительных и животных остатков и образование перегноя и гумуса тоже производится в основном бактериями. Бактерии – мощный биотический фактор в природе.

Огромное значение имеет почвообразовательная работа бактерий. Первая почва на нашей планете была создана бактериями. Однако и в наше время состояние и качество почвы зависят от функционирования почвенных бактерий. Особенно важны для плодородия почвы так называемые азотфиксирующие клубеньковые бактерии-симбионты бобовых растений. Они насыщают почву ценными азотными соединениями.

Бактерии очищают грязные сточные воды, расщепляя органические вещества и превращая их в безвредные неорганические. Это свойство бактерий широко используется в работе очистных сооружений.

Во многих случаях бактерии могут быть и вредны для человека. Так, сапротрофные бактерии портят пищевые продукты. Чтобы уберечь продукты от порчи, их подвергают специальной обработке (кипячение, стерилизация, замораживание, высушивание, химическая очистка и т. д.). Если этого не делать, могут произойти пищевые отравления.

Среди бактерий имеется много болезнетворных (патогенных) видов, вызывающих заболевания у людей, животных или растений. Тяжелое заболевание брюшной тиф вызывает бактерия сальмонелла, дизентерию – бактерия шигелла. Болезнетворные бактерии разносятся по воздуху с капельками слюны больного человека при чихании, кашле и даже при обычном разговоре (дифтерия, коклюш). Некоторые болезнетворные бактерии очень устойчивы к высыханию и долго сохраняются в пыли (туберкулезная палочка). В пыли и почве живут бактерии рода клостридиум – возбудители газовой гангрены и столбняка. Некоторые бактериальные заболевания передаются при физическом контакте с больным человеком (венерические болезни, проказа). Часто болезнетворные бактерии передаются человеку с помощью так называемых переносчиков. Например, мухи, ползая по нечистотам, собирают на своих лапках тысячи болезнетворных бактерий, а затем оставляют их на продуктах, потребляемых человеком.