Проект по теме бактерии. Проект по биологии на тему: « Роль молочнокислых бактерий в жизни человека». Вывод: на грязных руках очень много бактерий

Попова Вероника

Руководитель проекта:

Елизарова Галина Ивановна

Учреждение:

ГКОУ Волгоградская санаторная школа- интернат «Надежда»

В представленном исследовательском проекте по биологии "Бактерии" для 5 класса автор изучает виды бактерий, их воздействие на организм человека, а также проводит анкетирование одноклассников. Работа содержит справочный материал о бактериях и описание практических экспериментов, проведенных автором.

В процессе работы над исследовательским проектом по биологии на тему "Бактерии" учащимся 5 класса была поставлена цель исследовать бактерии, живущие в организме человека и размножение бактерий в домашних условиях.

В предложенном проекте по биологии "Бактерии" по 5 классу автором были изложены теоретические данные об особенностях влияния бактерий на здоровье человека, а также проведены практические опыты размножения бактерий в домашних условиях.

Некоторые материалы данного проекта по биологии "Бактерии" можно использовать в 3 и 4 классе, а также в 6 и 7 классах школы в качестве дополнительного материала к уроку.

Введение
1. Разновидности бактерий.
1.1 Лактобактерии.
1.2 Защитник пуза.
1.3 Головочес.
1.4 Нарывающийся.
2. Анкетирование.
3. Опыты по размножению бактерий в домашних условиях.
Заключение
Литература

Введение

В океане, на глубине 11км; на высоте 41км в атмосфере; в недрах земной коры на глубине нескольких километров - везде находили бактерии. Бактерии прекрасно себя чувствуют в воде, охлаждающей ядерные реакторы; остаются жизнеспособными, получив дозу радиации в 10 тыс. раз превышающую смертельную для человека.

Задачи:

• Выяснить, что такое бактерии.
• Проделать эксперименты по размножению бактерий в домашних условиях.
• Проанализировать информацию о бактериях.

Объект исследования - бактерии.

Предмет исследования - значение бактерий для человека.

Методы работы:

• Опыты
• Наблюдения
• Анализ соответствующей литературы

Актуальность: мир бактерий - часть нашей жизни.

Бактерии играют очень важную роль в мире живого. Бактерии были одними из первых, появившихся на Земле видов (они появились примерно 4 триллиона лет назад), и более чем вероятно, что они переживут и нас, людей.

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).

Проблема : Я решила узнать опасны ли бактерии для человека?

Гипотеза: бактерии могут приносить не только вред, но и пользу.

Объект исследования кисло-молочные продукты и грязные руки.

Предмет исследования бактерии

Цель работы: изучить особенности жизни бактерий и выяснить могут ли они быть полезными.

Задачи исследования:

1. Ознакомиться с характеристикой бактерий.

2. Выяснить, где живут бактерии.

3. Изучить литературные данные о вреде или пользе бактерий.

Методы исследования:

Скачать:

Предварительный просмотр:

МБОУ «Козульская средняя общеобразовательная школа №2»

Бактерии – враги мне или друзья?

Исследовательская работа

Выполнила:

Юркова Лада

ученица 6 «В» класса

Руководитель:

Кукарцева Светлана Владимировна,

учитель биологии

п.Козулька, 2015

Введение ……………………………………………………………………………..3

I. Анализ литературных источников ...…………………………………………….4

I.1 Краткая характеристика бактерий........................ ……………………………6

I.2. Организм человека и бактерии.............………………………………………..8

I.3.Поведение бактерий в различных условиях.........……………………………..8

I.4.Удивительные способности бактерий?.......................................................... 8

Выводы по I главе...............................................................................................

II.Экспериментальная часть ……………………………………………………..8

II.1 Влияние бактерий на молочнокислые продукты.......................................

II.2 Польза соблюдения гигиенических правил...................................................

II.3 Анкетирование...............................................................................................

Выводы по II главе.................................................................................................

Заключение ………………………………………………………………………...

Литература ………………………………………………....................................

Приложения ………………………………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы:

«Мойдодыр» К.И. Чуковского - одна из самых детских любимых моих книг. И мне всегда было интересно, за что же на грязнулю сердились крокодил, Мойдодыр, мочалки, мыло. Этот мальчик ведь был просто смешной. Мне мама очень часто говорит, что нужно мыть руки с мылом после улицы, обязательно помыть фрукты и овощи перед едой. Она предупреждала, что ко мне в организм попадут какие-то микробы, и я могу заболеть. Мне было интересно. Почему я могу заболеть? Что это за микробы? Чем они мне могут навредить? Откуда они берутся? Все ли микробы приносят вред человеку? Кто же эти микробы и где они есть, если я их совсем не вижу. Может, мама всё это придумывала? А оказывается, нас окружает целый мир невидимых существ, которые возникли на планете много миллиардов лет назад, пережили все изменения, которые происходили на Земле: извержения вулканов, ледниковый период, гибель многих доисторических животных. Эти существа называются бактериями. Они бывают как полезные, так и вредные для человека и животных. Для того чтобы представлять, с чем мы имеем дело, я решила о них узнать больше.

Когда на уроке биологии мы заговорили о бактериях, мне стало интересно, и я решила подробнее познакомиться с загадочным миром микроорганизмов. Теперь я многое узнал о них и готова рассказать.

Проблема : Я решила узнать опасны ли бактерии для человека?

Гипотеза: бактерии могут приносить не только вред, но и пользу.

Объект исследования кисло-молочные продукты и грязные руки.

Предмет исследования бактерии

Цель работы: изучить особенности жизни бактерий и выяснить могут ли они быть полезными.

Задачи исследования:

1. Ознакомиться с характеристикой бактерий.

2. Выяснить, где живут бактерии.

3. Изучить литературные данные о вреде или пользе бактерий.

Методы исследования:

Поисковый – сбор информации и литературы по данной теме;

Исследовательский – обработка информации;

Практический – выполнение опыта;

Анкетирование

I Анализ литературных источников

I.1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИЙ .

Наша волшебная планета Земля, полна тайн и загадок. Синее, зелёное, жёлтое, красное, белое - всё это места обитания. В каждой точке Земли находится огромное количество загадок. И одна из загадок – это живущие на ней существа. Они разнообразны: это огромные деревья баобабы, это гигантские животные киты, громадные слоны. И мы - люди, существа, наделённые великим даром разума. Мы мыслим. С помощью разума человек делает открытия и пытается раскрыть тайны природы.

В течение тысяч лет человек болел, и не знал причины болезни. Первобытные люди имели этому своё объяснение - они считали, что болезнь вызывают злые духи. И только в начале 19 века человек придумал микроскоп. Это прибор, который помог человеку открыть ещё одну загадку природы - мир мельчайших организмов - бактерий. В 1865г. Луи Пастер доказал, что причиной болезней являются микробы. Они представляют собой мельчайшие одноклеточные микроорганизмы, видимые только под микроскопом. До того, как человек смог увидеть бактерии ему пришлось столкнуться с результатами их деятельности. Например, когда молоко скисает, тесто поднимается, вино бродит, а мертвые растения и животные разлагаются. Таким образом, когда говорят о бактериях, многие сразу представляют вредные организмы, переносящие болезни. Но дело в том, что много различных видов бактерий полезных для живых организмов, включая человека.

Сегодня мы знаем, что бактерии находятся повсюду - в воздухе, воде, пище, дне морского океана, горячих источниках, глубоко внутри земной коры, на нашей коже и даже внутри нас.

Изучением микроорганизмов занимается наука МИКРОБИОЛОГИЯ. Название науки происходит от греческого слова «MIKROS»- малый. Современная микробиология разделяется на: общую, техническую, сельскохозяйственную, санитарную, медицинскую, радиационную, космическую.

Наиболее общепризнанные теории о происхождении жизни на Земле говорят о том, что микроорганизмы были первыми живыми организмами, появившимися в процессе эволюции.¹

Микроорганизмы делят на несколько групп: БАКТЕРИИ, ДРОЖЖИ, ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБЫ, ВИРУСЫ.

БАКТЕРИИ – одноклеточные организмы, относящиеся к прокариотам. Известно около 3000 видов бактерий. Размеры их микроскопические, от 1 до 10 мкм, ширина от 0,2 до 1мкм. Большинство бактерий – одна клетка, но физиологически – это целостный организм, совершенно устроенный в биохимическом отношении.

Бактерии имеют три формы: шарообразную, палочкообразную и изогнутую или извитую. Большинство микробов дышат воздухом - это аэробы. Для других воздух вреден - это анаэробы. Микробы делят на патогенные (болезнетворные) и непатогенные. Возбудителями большинства инфекционных заболеваний являются – бактерии. В окружающей нас среде: воздухе, почве, воде - находится множество микроорганизмов, откуда они попадают на предметы, одежду, на руки, в пищу, в рот, кишечник.

Как и всякие живые существа, микроорганизмы питаются и размножаются. У микробов нет специальных органов пищеварения. Питательные вещества проникают в микроорганизмы через оболочку клетки. Поэтому для развития микробов хорошей питательной средой являются продукты, содержащие много воды - молоко, бульоны, мясо, рыба и т.д. У бактерий не существует мужских и женских особей. Бактерии размножаются делением. Кроме питательной среды, необходима благоприятная температура(37-40градусов). Попадая в благоприятные условия, микробы начинают быстро размножаться путем деления.

При температуре свыше 50градусов большинство бактерий погибает. Бактерия состоит из одной клетки, ее окружает покрытие - «мембрана», не пропускающая воду. Внутри бактерии находится вещество, называемое «протоплазма», но отсутствует единый центр, или ядро.

Бактерии способны передвигаться, хотя не имеют конечностей. Бактерия покрыта слизистой оболочкой, которая изменяет ее форму, образуя иногда волокнистые отростки. Некоторые бактерии передвигаются с их помощью, другие - сокращая саму клетку, наподобие червей.

I. 2. ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И БАКТЕРИИ.

Микроорганизмы играют важнейшую роль в круговороте веществ и поддержании равновесия в биосфере Земли. Бактерии вызывают гниение погибших растений и животных на земле и в воде. Без этих бактерий земля была бы покрыта различным мёртвым материалом. Перерабатывая сложные вещества, бактерии разлагают их на простые. Эти вещества возвращаются в почву, воздух и воду, где могут быть использованы растениями и животными.

Бактерии необходимы для поддержания жизни. Например, азотсодержащие бактерии обитают в почве и помогают превратить этот азот в вещества, которые нужны растениям. А человек эти растения употребляет в пищу.

Бактерии играют важную роль в пищеварительном процессе человека. Эти бактерии разлагают пищу на частички. В то же время они вырабатывают витамины, белки, углеводы, которые организм использует для своего построения.

Благодаря деятельности микробов квасится капуста, готовится тесто, кефир, сыр, масло. Бактерии необходимы в процессе брожения при производстве творога, уксуса, вина, пива. Такой же процесс используется в промышленном производстве красок, пластмасс, косметических товаров и кондитерских изделий. Бактерии нужны в производстве при выработке кожи, снятия оболочек с зерен кофе и какао, отделении волокон в текстильной промышленности.

Итак, разновидностей микробов много, и живут они целыми колониями. Естественно, что живя в организме человека, они должны беречь своего хозяина, а не вредить ему.

Что же представляет собой кишечник здорового человека, то есть население этого органа? В кишечнике 99% микробов – бескорыстные помощники человека. Их называют постоянной микрофлорой. Среди них есть главные, основные микроорганизмы – это бифидобактерии и бактероиды. Но есть и сопутствующие бактерии – это кишечная палочка, лактобактерии, энтерококки. При определенных условиях представители нормальной микрофлоры, кроме бифидобактерий, обладают способностью вызывать заболевания. Однако в кишечнике есть более опасные микробы, их не более 1%.Это стафилакокки и грибы. Но пока они в меньшинстве, они работают на благо организма. Их называют условно-патогенными микробами. Почему мы говорим в основном о кишечнике? Пищеварительный тракт по составу и количеству микроорганизмов не однороден. Пищевод вообще не имеет постоянной микрофлоры и практически повторяет микрофлору полости рта. На слизистой оболочке носоглотки живут постоянно стафило -, пневмо - и стрептококки. Для жизнедеятельности микроорганизмов хорошей средой является налет на зубах, остатки пищи между ними. Обильное развитие микробов во рту ведет к быстрому размножению пищевых остатков, при этом накапливаются химические продукты этого распада, которые разрушают эмаль зубов и приводят к развитию кариеса. Поэтому так важно систематически чистить зубы, полоскать рот после каждого приема пищи.

Микробный спектр желудка беден и представлен лактобациллами, стрептококками, хелиобактериями и устойчивыми к кислоте дрожжеподобными грибами. Микрофлора тонкой кишки немногочисленна и в двенадцатиперстной кишке представлена стрептококками, лактобациллами и вейлонеллами; в остальных отделах количество микробов выше, и еще больше бактерий находится в подвздошной кишке, в которой помимо перечисленных микроорганизмов обитает кишечная палочка. Но самое большое количество микробов обитает в толстом кишечнике. Подсчитано, что человек выделяет с испражнениями свыше 17 триллионов микробов в сутки, а по весу они составляют третью часть сухих испражнений. Если взять только кишечные бактерии, и собрать их в одну кучу и взвесить, то получится около 3-х килограммов!

I.3. ПОВЕДЕНИЕ БАКТЕРИЙ В РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ В КИПЯТКЕ?

До последнего времени считалось, что в кипящей воде погибают все, даже самые стойкие, бактерии, но природа, как всегда, опровергла это убеждение.На дне тихого океана обнаружены сверхгорячие источники с температурой воды от 250 до 400градусов С, и оказалось, что в этом кипятке прекрасно себя чувствуют живые организмы:бактерии, гигантские черви, различные моллюски и даже некоторые виды крабов. Это открытие казалось невероятным. Ведь большая часть растений и животных погибает при температуре организма свыше 40градусов;а большинство бактерий – при 70градусах. Лишь немногие бактерии способны выжить при 85град.С,а самыми стойкими считались бактерии, обитающие в серных источниках. Они могут существовать при t – 105C .Но это был уже предел.

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ ВО ЛЬДАХ?

Есть бактерии, которые живут во льдах. Замораживание может приостановить рост бактерий, но не убьет их полностью. Они будут неактивны некоторое время. Обнаружены бактерии в замерзших соляных залежах, которым сотни миллионов лет. Эти бактерии при их исследовании ожили.

БАКТЕРИИ В КОСМОСЕ

«О том, что на звездолетах и космических станциях творится что-то недоброе, ученые подозревали давно, слишком уж часто болели астронавты. 15 из 29 астронавтов стали жертвами бактериальных или вирусных инфекций во время их полета. Подозрения ученых еще больше усилились, когда выяснилось, что на космических станциях “Мир” и МКС вроде бы безвредные бактерии с удовольствием начинали жевать всевозможные конструкционные материалы, что приводило к ускоренной коррозии.

Все это побудило биологов вплотную заняться изучением поведения микроорганизмов в космосе. В 2006г. на шаттле Atlantis в надежно изолированном контейнере в космическое путешествие отправилась группа сальмонелл. Бактерии пробыли в космосе всего 24 часа, но и этого времени им хватило с лихвой. По возвращении на Землю выяснилось, что их заразность, по сравнению с контрольной группой, увеличилась в три раза. Целый год астробиологи пытались понять, что послужило причиной увеличения агрессивности сальмонелл. В космосе у сальмонеллы активизировался участок ДНК, контролирующий работу 160 генов. Кроме того, сальмонеллы начали объединяться, образуя тонкий слой - биопленку, что делает любые микроорганизмы чрезвычайно опасными. Интересно, что ранее на Земле подобное поведение для сальмонеллы характерно не было. Некоторые специалисты причиной мутации считают невесомость, другие - космическую радиацию».

За долгие годы работы космическая станция "Мир" стала настоящим полигоном для испытаний многих технических решений. Именно на "Мире" удалось изучить маленьких космических безбилетников и научиться с ними бороться.

Микробы, населяющие космические объекты, ведут себя так, будто у них есть конкретная цель. Она проста: используя все доступные питательные вещества, выполнять одну из основных природных функций - плодиться и размножаться. Попадая на самые разные материалы, микробы быстро осваиваются

и начинают трапезу. В результате материалы, понравившиеся прожорливым невидимкам, меняют цвет, снижается их прочность, герметизирующие свойства, диэлектрические и другие характеристики.

В течение двадцати лет исследований ученые открыли 250 видов микроорганизмов, которые живут внутри пилотируемых космических кораблей. Все образцы микроорганизмов, выросших в космосе, хранятся в Институте медико-биологических проблем в запаянных ампулах - ученым неизвестно, как они поведут себя в земной среде. Есть и еще одна причина для содержания космических мутантов в охраняемом месте. Как утверждают специалисты, если взять выросший в космосе микроорганизм, который использовал металл как часть среды существования, и продолжать его культивировать, увеличивая содержание металла в его окружении, можно потенциально получить биологическое оружие, способное буквально сожрать, танк или вертолет.

«Особенно интересна ситуация, связанная с навигационным иллюминатором корабля "Союз", который полгода провел на орбите. Члены экипажа отмечали ухудшение видимости иллюминатора. После возвращения корабля на Землю были проведены исследования. На центральном иллюминаторе из сверхпрочного кварцевого стекла, а также на эмалевом покрытии титановой оправы отмечалось наличие мицелия плесневых грибов. В одном случае отчетливо была видна растущая колония гриба. По линиям роста мицелия стекло было, как бы протравлено».

I.4. УДИВИТЕЛЬНЫЕ СПОСОБНОСТИ БАКТЕРИЙ

В настоящее время ученые ищут альтернативное топливо, замену нефти, газа, угля на более безопасное – биологическое, более благоприятное для окружающей среды. Учеными университета Техаса создан новый вид микробов, производящих целлюлозу, которая в свою очередь может быть преобразована в этанол и другие виды биотоплива. С помощью соленой воды сине-зеленые водоросли, наряду с целлюлозой также выделяют глюкозу и сахарозу, которая используется для производства биотоплива.

Однако, бактерии могут участвовать в техническом прогрессе. Ведь их способности в уничтожении практически любых материалов можно повернуть и во благо человека. Микроорганизмы вполне могут быть использованы при переработке отходов. Уже ведется работа по созданию бактерий, которые смогли бы разлагать пластик. Дело в том, что пластик в природе аналогов не имеет, поэтому процесс разложения у него очень длительный. Предполагается, что с помощью микроорганизмов пластик удастся расщепить на воду и метан, который можно использовать в отоплении и химической промышленности. Таким образом, злостные бактерии уже в недалеком будущем могут превратиться в самых полезных охранников окружающей среды.

Комнатные растения могут улучшить здоровье людей. В цветочной зоне, где много растений особые земляные микробы имеют особое свойство нейтрализовать летучие органические компоненты, которые ослабляют здоровье человека. В воздухе промышленных городов вместе с пылью находятся миллионы микроорганизмов. В литре воздуха жилой, плохо проветриваемой комнате, содержится около 500 тысяч пылинок. За сутки человек вдыхает около 10 тысяч литров воздуха с опасными и не опасными микробами.

Чем чище воздух в общественных местах, вокруг человеческого жилья и в комнатах, тем меньше человек болеет. Подсчитано, что если провести щеткой пылесоса по поверхности предмета четыре раза, то удаляется 50% микробов. При соблюдении гигиены, чистке зубов, умывании и мойке рук с мылом, а также продуктов питания вероятность заболевания снижается во много раз.

Большое значение в борьбе за чистоту воздуха имеют леса и парки. Зеленые насаждения осаждают и поглощают пыль и выделяют фитонциды, убивающие микробов.

ВЫВОДЫ ПО I ГЛАВЕ ..........................................................

II. Экспериментальная часть

II.1. Влияние бактерий на молочные продукты

В 2 банки налили сырого молока, а в третью банку – кипяченое. Накрыли

крышками одну банку с сырым молоком и одну с кипяченым. Наблюдение

проводили в течение 3-х дней. Результаты получились следующими.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

II.2.Польза соблюдения гигиенических правил.

За два дня до опыта мы закрыли чашки Петри крышками. Приготовили питательную смесь: вымытый клубень картофеля очистили, разрезали пополам и вымочили 2 -3 ч в 1-% растворе соды, затем сварили его и разрезали на ломтики. Затем положили кусочки картофеля на фильтровальную бумагу в чашки Петри (это и есть питательная среда для выращивания бактерий). Прикоснулись к одной пластинке пальцем немытой руки, к другой – пальцем вымытой руки, предварительно хорошо вымыв руки с мылом. Через два дня сравнили результаты.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В ходе первого опытов и анализа литературы мы выяснили, что многих традиционных напитков и продуктов, таких как кефир, простокваша, кумыс, сметана, творог, сыр не было бы без деятельности особых молочнокислых бактерий. Эти бактерии, попадая в молоко, начинают бродить и превращают молочный сахар в молочную кислоту. Она не только придает вкус напиткам, но предотвращает их от заражения другими микробами. Молочнокислые бактерии есть не только в молоке. Многие из них живут на листьях кустов и деревьев, питаясь веществами которые выделяются при отмирании растительных тканей. Встречаются эти бактерии в различных пищевых продуктах, приготовленных с помощью квашения, например в кислой капусте, соленых огурцах, маринованных маслинах. Молочнокислые бактерии используются в сельском хозяйстве для сохранения кормов. Сочную ботву свеклы или других кормовых растений складывают в специальные ямы и спрессовывают. Этот процесс называют силосованием. После силосования в спрессованной массе развивается множество молочнокислых бактерий, и молочная кислота надежно защищает силос от разложения, а корм при этом становится только лучше, так как бактерии обогащают его различными, полезными веществами.

Второй опыт нам показал, что.......................................................

II.3.Анкетирование

Цель: проанализировать знания учащихся о бактериях

Для этого провели анкетирование учащихся 7-8 классов школы в котором участвовали 66 человек. Выяснили, что знают о существовании бактерий - 60 человек, 6 человек никогда о них не слышали.

Большинство опрашиваемых (34 человека) представляют бактерии маленькими, грязными и жуткими – 5 человек, остальные 14 человек никак не представляют. (Приложение 2 ).

На вопрос «Где могут жить бактерии?» ответили «везде» - 8 человек, «на теле и в организме» -10 человек, «на улице и в разных помещениях» - 11 человек, «нигде» - 2 человека.

По результату опроса «Могут ли бактерии быть полезными?»: «да» - 37 человек, «нет» - 29 человек.

В основном все опрашиваемые учащиеся нашей школы (66 человек) знают о правилах гигиены и о том, что нужно мыть овощи и фрукты перед едой.

Но при ответе на вопрос «Всегда ли вы соблюдаете правила гигиены?» дали положительный ответ 48 детей, 16 человек это делают часто, а остальные 2 человека изредка соблюдают правила гигиены. (Приложение 4)

Вывод: 91% респондентов знают о существовании бактерий, но 44% опрошенных считают, что бактерии не приносят пользу. 100% знают правила гигиены, но 73% детей всегда их соблюдают.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, рассмотренная мною тема позволяет говорить о том, что бактерии имеют большое значение для человека. Человек и бактерии неразлучны. Микробы могут быть как врагами, так и друзьями. В воздухе промышленных городов вместе с пылью находятся миллионы микроорганизмов. За сутки мы вдыхаем огромное количество опасных и не опасных микробов. Огромную роль бактерии играют в процессах очистки воды, загрязнённой промышленными и бытовыми отходами. Очень многие бактерии приносят вред человеку, животным и растениям, являясь возбудителями различных заболеваний. Для того, чтобы бактерии были нашими друзьями, а не врагами надо: мыть руки с мылом, умываться, чистить зубы, мыть овощи и фрукты, сажать много деревьев. Беречь нашу планету, соблюдать чистоту и дышать свежим воздухом.

Бактерии — самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероятно, более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете. Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение.

Со временем их строение усложнилось, но и поныне бактерии считаются наиболее примитивными одноклеточными организмами. Интересно, что некоторые бактерии и сейчас ещё сохранили примитивные черты своих древних предков. Это наблюдается у бактерий, обитающих в горячих серных источниках и бескислородных илах на дне водоёмов.

Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или в зелёный цвет. Но колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в окружающую среду или пигментированием клеток.

Первооткрывателем мира бактерий был Антоний Левенгук — голландский естествоиспытатель 17 века, впервые создавший совершенную лупу-микроскоп, увеличивающую предметы в 160-270 раз.

Бактерии относят к прокариотам и выделяют в отдельное царство — Бактерии.

Форма тела

Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они различаются по форме.

Название бактерии	Форма бактерии	Изображение бактерии
Кокки		Шарообразная
Бацилла		Палочковидная
Вибрион		Изогнутая в виде запятой
Спирилла		Спиралевидная
Стрептококки		Цепочка из кокков
Стафилококки		Грозди кокков
Диплококки		Две круглые бактерии, заключённые в одной слизистой капсуле

Способы передвижения

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков (скрученные винтообразные нити), которые состоят из особого белка флагеллина. Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других — на двух или по всей поверхности.

Но движение присуще и многим иным бактериям, у которых жгутики отсутствуют. Так, бактерии, покрытые снаружи слизью, способны к скользящему движению.

У некоторых лишённых жгутиков водных и почвенных бактерий в цитоплазме имеются газовые вакуоли. В клетке может быть 40-60 вакуолей. Каждая из них заполнена газом (предположительно — азотом). Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на её поверхность, а почвенные бактерии — передвигаться в капиллярах почвы.

Место обитания

В силу простоты организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в полярных снегах, песках пустынь, на дне океана, в добытой с огромной глубины нефти и даже в воде горячих источников с температурой около 80ºС. Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.

Бактерии — самые мелкие и самые многочисленные живые существа. Благодаря малым размерам они легко проникают в любые трещины, щели, поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования. Переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 90ºС, не теряя при этом жизнеспособность.

Практически нет места на Земле, где не встречались бы бактерии, но в разных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы до 30 км. и больше.

Особенно много их в почве. В 1 г. почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоёмов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но лишь в благоприятных условиях вызываю заболевания. Симбиотические живут в органах пищеварения, помогая расщеплять и усваивать пищу, синтезируют витамины.

Внешнее строение

Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой — клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму. Клеточная стенка бактерии напоминает оболочку растительной клетки. Она проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду. Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи — капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула — не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она предохраняет бактерию от высыхания.

На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превышать разметы тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

Внутреннее строение

Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое строение, вакуолей нет, поэтому различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества размещаются в самом веществе цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано вещество, несущее наследственную информации. Бактерии, — нуклеиновая кислота — ДНК. Но это вещество не оформлено в ядро.

Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Цитоплазма отделяется от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы и небольшое количество мембранных структур, выполняющих самые различные функции (аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи). В цитоплазме клеток бактерий часто содержатся гранулы различной формы и размеров. Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода. В бактериальной клетке встречаются и капельки жира.

В центральной части клетки локализовано ядерное вещество — ДНК, не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра — нуклеоид. Нуклеоид не обладает мембраной, ядрышком и набором хромосом.

Способы питания

У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы — организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания.

Растения нуждаются в азоте, но сами усваивают азот воздуха не могут. Некоторые бактерии соединяют содержащиеся в воздухе молекулы азота с другими молекулами, в результате чего получаются вещества, доступные для растений.

Эти бактерии поселяются в клетках молодых корней, что приводит к образованию на корнях утолщений, называемых клубеньками. Такие клубеньки образуются на корнях растений семейства бобовых и некоторых других растений.

Корни дают бактериям углеводы, а бактерии корням — такие содержащие азот вещества, которые могут быть усвоены растением. Их сожительство взаимовыгодно.

Корни растений выделяют много органических веществ (сахара, аминокислоты и другие), которыми питаются бактерии. Поэтому в слое почвы, окружающем корни, поселяется особенно много бактерий. Эти бактерии превращают отмершие остатки растений в доступные для растения вещества. Этот слой почвы называют ризосферой.

Существует несколько гипотез о проникновении клубеньковых бактерий в ткани корня:

• через повреждения эпидермальной и коровой ткани;
• через корневые волоски;
• только через молодую клеточную оболочку;
• благодаря бактериям-спутникам, продуцирующим пектинолитические ферменты;
• благодаря стимуляции синтеза В-индолилуксусной кислоты из триптофана, всегда имеющегося в корневых выделениях растений.

Процесс внедрения клубеньковых бактерий в ткань корня состоит из двух фаз:

• инфицирование корневых волосков;
• процесс образования клубеньков.

В большинстве случаев внедрившаяся клетка, активно размножается, образует так называемые инфекционные нити и уже в виде таких нитей перемещается в ткани растения. Клубеньковые бактерии, вышедшие из инфекционной нити, продолжают размножаться в ткани хозяина.

Наполняющиеся быстро размножающимися клетками клубеньковых бактерий растительные клетки начинают усиленно делиться. Связь молодого клубенька с корнем бобового растения осуществляется благодаря сосудисто-волокнистым пучкам. В период функционирования клубеньки обычно плотные. К моменту проявления оптимальной активности клубеньки приобретают розовую окраску (благодаря пигменту легоглобину). Фиксировать азот способны лишь те бактерии, которые содержат легоглобин.

Бактерии клубеньков создают десятки и сотни килограммов азотных удобрений на гектаре почвы.

Обмен веществ

Бактерии отличаются друг от друга обменом веществ. У одних он идёт при участии кислорода, у других — без его участия.

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них (сине-зелёные, или цианобактерии), способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

Бактерии впитывают вещества извне, разрывают их молекулы на части, из этих частей собирают свою оболочку и пополняют своё содержимое (так они растут), а ненужные молекулы выбрасывают наружу. Оболочка и мембрана бактерии позволяет ей впитывать только нужные вещества.

Если бы оболочка и мембрана бактерии были полностью непроницаемыми, в клетку не попали бы никакие вещества. Если бы они были проницаемыми для всех веществ, содержимое клетки перемешалось бы со средой — раствором, в которой обитает бактерия. Для выживания бактерии необходима оболочка, которая нужные вещества пропускает, а ненужные — нет.

Бактерия поглощает находящиеся близ неё питательные вещества. Что происходит потом? Если она может самостоятельно передвигаться (двигая жгутик или выталкивая назад слизь), то она перемещается, пока не найдёт необходимые вещества.

Если она двигаться не может, то ждёт, пока диффузия (способность молекул одного вещества проникать в гущу молекул другого вещества) не принесёт к ней необходимые молекулы.

Бактерии в совокупности с другими группами микроорганизмов выполняют огромную химическую работу. Превращая различные соединения, они получают необходимую для их жизнедеятельности энергию и питательные вещества. Процессы обмена веществ, способы добывания энергии и потребности в материалах для построения веществ своего тела у бактерий разнообразны.

Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют за счёт неорганических соединений. Они называются автотрофами. Автотрофные бактерии способны синтезировать органические вещества из неорганических. Среди них различают:

Хемосинтез

Использование лучистой энергии — важнейший, но не единственный путь создания органического вещества из углекислого газа и воды. Известны бактерии, которые в качестве источника энергии для такого синтеза используют не солнечный свет, а энергию химических связей, происходящих в клетках организмов при окислении некоторых неорганических соединений — сероводорода, серы, аммиака, водорода, азотной кислоты, закисных соединений железа и марганца. Образованное с использованием этой химической энергии органическое вещество они используют для построения клеток своего тела. Поэтому такой процесс называют хемосинтезом.

Важнейшую группу хемосинтезирующих микроорганизмов составляют нитрифицирующие бактерии. Эти бактерии живут в почве и осуществляют окисление аммиака, образовавшегося при гниении органических остатков, до азотной кислоты. Последняя, реагирует с минеральными соединениями почвы, превращаются в соли азотной кислоты. Этот процесс проходит в две фазы.

Железобактерии превращают закисное железо в окисное. Образованная гидроокись железа оседает и образует так называемую болотную железную руду.

Некоторые микроорганизмы существуют за счёт окисления молекулярного водорода, обеспечивая тем самым автотрофный способ питания.

Характерной особенностью водородных бактерий является способность переключаться на гетеротрофный образ жизни при обеспечении их органическими соединениями и отсутствии водорода.

Таким образом, хемоавтотрофы являются типичными автотрофами, так как самостоятельно синтезируют из неорганических веществ необходимые органические соединения, а не берут их в готовом виде от других организмов, как гетеротрофы. От фототрофных растений хемоавтотрофные бактерии отличаются полной независимостью от света как источника энергии.

Бактериальный фотосинтез

Некоторые пигментосодержащие серобактерии (пурпурные, зелёные), содержащие специфические пигменты — бактериохлорофиллы, способны поглощать солнечную энергию, с помощью которой сероводород в их организмах расщепляется и отдаёт атомы водорода для восстановления соответствующих соединений. Этот процесс имеет много общего с фотосинтезом и отличается только тем, что у пурпурных и зелёных бактерий донором водорода является сероводород (изредка — карбоновые кислоты), а у зелёных растений — вода. У тех и других отщепление и перенесение водорода осуществляется благодаря энергии поглощённых солнечных лучей.

Такой бактериальный фотосинтез, который происходит без выделения кислорода, называется фоторедукцией. Фоторедукция углекислого газа связана с перенесением водорода не от воды, а от сероводорода:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

Биологическое значение хемосинтеза и бактериального фотосинтеза в масштабах планеты относительно невелико. Только хемосинтезирующие бактерии играют существенную роль в процессе круговорота серы в природе. Поглощаясь зелёными растениями в форме солей серной кислоты, сера восстанавливается и входит в состав белковых молекул. Далее при разрушении отмерших растительных и животных остатков гнилостными бактериями сера выделяется в виде сероводорода, который окисляется серобактериями до свободной серы (или серной кислоты), образующий в почве доступные для растения сульфиты. Хемо- и фотоавтотрофные бактерии имеют существенное значение в круговороте азота и серы.

Спорообразование

Внутри бактериальной клетки образуются споры. В процессе спорообразования бактериальная клетка претерпевает ряд биохимических процессов. В ней уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность. Это обеспечивает устойчивость спор к неблагоприятным условиям внешней среды (высокой температуре, высокой концентрации солей, высушиванию и др.). Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий.

Споры — не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Спорообразование начинается лишь при недостатке питательных веществ или накоплении продуктов обмена. Бактерии в виде спор могут длительное время находиться в состоянии покоя. Споры бактерий выдерживают продолжительное кипячение и очень длительное проммораживание. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнеспособной. Спора бактерий — это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.

Размножение

Размножаются бактерии делением одной клетки на две. Достигнув определённого размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии. Затем каждая из них начинает питаться, растёт, делится и так далее.

После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, а затем дочерние клетки расходятся; у многих бактерий в определённых условиях клетки после деления остаются связанными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и числа делений возникают разные формы. Размножение почкованием встречается у бактерий как исключение.

При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий происходит через каждые 20-30 минут. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно заполнить все моря и океаны. Простой подсчёт показывает, что за сутки может образоваться 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клеток). Если перевести в вес — 4720 тонн. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибают под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65-100ºС, в результате борьбы между видами и т.д.

Бактерия (1), поглотившая достаточно пищи, увеличивается в размерах (2) и начинает готовиться к размножению (делению клетки). Её ДНК (у бактерии молекула ДНК замкнута в кольцо) удваивается (бактерия производит копию этой молекулы). Обе молекулы ДНК (3,4) оказываются, прикреплены к стенке бактерии и при удлинении бактерии расходятся в стороны (5,6). Сначала делится нуклеотид, затем цитоплазма.

После расхождения двух молекул ДНК на бактерии появляется перетяжка, которая постепенно разделяет тело бактерии на две части, в каждой из которых есть молекула ДНК (7).

Бывает (у сенной палочки), две бактерии слипаются, и между ними образуется перемычка (1,2).

По перемычке ДНК из одной бактерии переправляется в другую (3). Оказавшись в одной бактерии, молекулы ДНК сплетаются, слипаются в некоторых местах (4), после чего обмениваются участками (5).

Роль бактерий в природе

Круговорот

Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе. Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и минеральных солей почвы. Эти вещества возвращаются в почву с отмершими грибами, растениями и трупами животных. Бактерии разлагают сложные вещества на простые, которые снова используют растения.

Бактерии разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы. Питаясь этими органическими веществами, сапрофитные бактерии гниения превращают их в перегной. Это своеобразные санитары нашей планеты. Таким образом, бактерии активно участвуют в круговороте веществ в природе.

Почвообразование

Поскольку бактерии распространены практически повсеместно и встречаются в огромном количестве, они во многом определяют различные процессы, происходящие в природе. Осенью опадают листья деревьев и кустарников, отмирают надземные побеги трав, опадают старые ветки, время от времени падают стволы старых деревьев. Всё это постепенно превращается в перегной. В 1 см 3 . поверхностного слоя лесной почвы содержатся сотни миллионов сапрофитных почвенных бактерий нескольких видов. Эти бактерии превращают перегной в различные минеральные вещества, которые могут быть поглощены из почвы корнями растений.

Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотофиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни бобовых, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков.

Эти бактерии выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между бобовым растением и клубеньковыми бактериями существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Это явление носит название симбиоза.

Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями бобовые растения обогащают почву азотом, способствуя повышению урожая.

Распространение в природе

Микроорганизмы распространены повсеместно. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жёсткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. Все живые существа постоянно взаимодействуют с микроорганизмами, являясь часто не только их хранилищами, но и распространителями. Микроорганизмы — аборигены нашей планеты, активно осваивающие самые невероятные природные субстраты.

Микрофлора почвы

Количество бактерий в почве чрезвычайно велико — сотни миллионов и миллиардов особей в 1 грамме. В почве их значительно больше, чем в воде и воздухе. Общее количество бактерий в почвах меняется. Количество бактерий зависит от типа почв, их состояния, глубины расположения слоёв.

На поверхности почвенных частиц микроорганизмы располагаются небольшими микроколониями (по 20-100 клеток в каждой). Часто они развиваются в толщах сгустков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комочков.

Микрофлора почвы очень разнообразна. Здесь встречаются разные физиологические группы бактерий: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. среди них есть аэробы и анаэробы, споровые и не споровые формы. Микрофлора — один из факторов образования почв.

Областью развития микроорганизмов в почве является зона, примыкающая к корням живых растений. Её называют ризосферой, а совокупность микроорганизмов, содержащихся в ней, — ризосферной микрофлорой.

Микрофлора водоёмов

Вода — природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде, наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоёмы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается.

Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл., а загрязнённая — 100-300 тыс. и более. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют плёнку. В этой плёнке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. В иле больше спороносных форм, в то время как в воде преобладают неспороносные.

По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но встречаются и специфические формы. Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды.

Микрофлора воздуха

Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнённостью пылью и др. каждая пылинка является носителем микроорганизмов. Больше всего бактерий в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух сельской местности чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам.

Микрофлора организма человека

Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные (палочки столбняка, газовой гангрены и др.). Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками — прекрасная среда для развития микроорганизмов.

Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нём гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, т.е. благоприятной для микробов. В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд. бактерий, т.е. больше особей, чем людей на земном шаре.

Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой (мозг, сердце, печень, мочевой пузырь и др.), обычно свободны от микробов. В эти органы микробы попадают только во время болезни.

Бактерии в круговороте веществ

Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным. Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разного типа. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химического превращения элементов, осуществляемого другими группами.

Круговорот азота

Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в снабжении необходимыми формами азота различных по пищевым потребностям организмов биосферы. Свыше 90% общей фиксации азота обусловлено метаболической активностью определённых бактерий.

Круговорот углерода

Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической активности разнообразных микроорганизмов. Многие аэробные бактерии осуществляют полное окисление органических веществ. В аэробных условиях органические соединения первоначально расщепляются путём сбраживания, а органические конечные продукты брожения окисляются далее в результате анаэробного дыхания, если имеются неорганические акцепторы водорода (нитрат, сульфат или СО 2).

Круговорот серы

Для живых организмов сера доступна в основном в форме растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы.

Круговорот железа

В некоторых водоёмах с пресной водой содержатся в высоких концентрациях восстановленные соли железа. В таких местах развивается специфическая бактериальная микрофлора — железобактерии, окисляющие восстановленное железо. Они участвуют в образовании болотных железных руд и водных источников, богатых солями железа.

Бактерии являются самыми древними организмами, появившимися около 3,5 млрд. лет назад в архее. Около 2,5 млрд. лет они доминировали на Земле, формируя биосферу, участвовали в образовании кислородной атмосферы.

Бактерии являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов (кроме вирусов). Полагают, что они - первые организмы, появившиеся на Земле.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель исследования: изучить особенности жизнедеятельности бактерий; узнать о болезнях, вызываемых бактериями и их профилактике.

• изучить имеющуюся литературу по данному вопросу;
• проанализировать влияние болезнетворных бактерий на организм человека;
• получить и обобщить информацию у врача - инфекциониста Роспотребнадзора о бактериальных заболеваниях в нашем районе, их профилактике.

Методы исследования:

• изучение литературы;
• сбор информации;
• анализ собранной информации и систематизация;
• оформление результатов.

Ход занятия

Вступление.

В 5 классе мы начали изучать новый предмет – биологию. Меня заинтересовала глава “Царство бактерий” и у меня возникли вопросы:

Почему бактерии, относительно просто устроенные микроскопические одноклеточные организмы, являются такими жизнеспособными?

Какие условия способствуют распространению болезнетворных бактерий и какие меры профилактики существуют?

Теоретическая часть

Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1676 году. Как и всех микроскопических существ он назвал их “анималькули”.

Название “бактерии” ввёл в употребление Христиан Эренберг в 1828 году.

Луи Пастер в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства.

Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Роберта Коха, которым были сформулированы общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). В 1905 он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза.

Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 30-е годы XX века.

Организм бактерий состоит из единственной клетки. Клетка эта устроена совершенно иначе, чем клетки растений, животных и грибов. Если у них клетки многочисленными перегородками (мембранами) разгорожены на специальные отсеки, где осуществляются процессы дыхания, питания, фотосинтеза и т. д., то у бактерии “разгораживание” находится в самой зачаточной стадии. Самое главное отличие - у бактерии отсутствует ядро. Другое отличие - нет митохондрий и пластид. ДНК у бактерий располагается в центре клетки, свёрнутая в хромосому. Если “раскрутить” ДНК бактерии, длина её будет около 1 мм.

Клетки бактерий при благоприятных условиях очень быстро размножаются, делясь надвое. Если клетка удваивается каждые полчаса, то за сутки она способна дать потомков. А некоторые бактерии способны размножаться еще быстрее.

И ещё одна интересная способность бактерий. В неблагоприятных условиях они часто могут превращаться в споры. Такие споры остаются живыми десятки и сотни лет, а в исключительных случаях, даже миллионы лет.

Эти особенности бактерий позволяют им выживать в любых условиях.

В зависимости от формы клеток, бактерии делят на несколько групп: шаровидные - кокки , палочковидные - бациллы или палочки , спиралевидные - спириллы , в виде запятой – вибрионы.

Болезни человека, вызываемые бактериями

Бактериальные заболевания являются одними из самых частых заболеваний человека. К таким заболеваниям можно отнести некоторые пневмонии (возбудитель стрептококк), сибирскую язву (возбудитель- бациллы сибирской язвы), холеру (возбудитель холерный вибрион), туберкулёз (возбудитель – туберкулезная палочка (палочка Коха), чуму (возбудитель – чумная палочка) и другие.

“Чёрной смертью” в древности и в Средние века называли эту болезнь, внушавшую людям панический ужас. В VI в. эпидемия чумы погубила 100 млн. человек. Некоторые государства, например Византийская империя, почти полностью обезлюдели.

С 1346 по 1351 г. от чумы (“великого мора”, как тогда говорили) погибло 24 млн. человек - четверть населения тогдашней Европы. Рассказом об эпидемии чумы в 1348 г. начинает свою книгу “Декамерон” итальянский писатель эпохи Возрождения Джованни Боккаччо: “В начале болезни у мужчин и женщин показывались под мышками какие-то опухоли, разраставшиеся до величины обыкновенного яблока или яйца; народ называл их бубонами. В короткое время эта смертоносная опухоль распространялась на другие части тела, а затем признак указанного недуга изменялся в чёрные и багровые пятна, появлявшиеся на всех частях тела. Казалось, против этой болезни не помогали и не приносили пользы ни совет врача, ни сила лекарства... не помогали против неё ни мудрость, ни предусмотрительность человека. Почти все умирали на третий день после появления указанных признаков”.

В XX в. эпидемии чумы практически перестали грозить человеку. Почему это произошло? Конечно, сыграла свою роль планомерная борьба с этим заболеванием. Почти исчезла, вытесненная серой крысой, чёрная крыса, блохи которой служили переносчиками заболевания. Но всё-таки исчерпывающий и точный ответ на вопрос, почему прекратились эпидемии чумы, ещё не найден.

Холеру часто сравнивают с чумой - из-за её скоротечности и смертоносности. В Европу холера была занесена только около 1816 г. из Индии, где была известна с древнейших времён. В России до 1917 г. холерой переболело более 5 млн. человек, причём половина из них погибла.

К концу XX в. эпидемии холеры благодаря профилактике стали достаточно редки. В настоящее время мы живем в эпоху 7-й пандемии. Для России проблема остается актуальной, эпидемическая обстановка оценивается как неустойчивая.

Профилактика холеры

Так как холера “болезнь грязных рук”, то необходимо систематически перед каждым приемом пищи мыть руки, и ни в коем случае не дотрагиваться немытыми руками до слизистых оболочек рта. Руки мыть только горячей водой. Продукты нужно держать в защищенных от мух и насекомых местах. Санитарно- гигиенические навыки - основное оружие в борьбе с холерой.

ТУБЕРКУЛЁЗ.

Зловещие симптомы туберкулёза лёгких (чахотки) - слабость, одышка, а при далеко зашедшей болезни и кровохарканье - были знакомы ещё жителям Древнего Египта и людям, жившим сотни тысяч лет назад. Это показали исследования их останков.
В древности и в Средние века бытовало поверье, что венценосные особы могут излечивать туберкулёз своим прикосновением. Английский король Карл II в XVII в. прикоснулся более чем к 90 тыс. больных. За “лечение” взималась немалая плата, шедшая в королевскую казну.

Только в XIX в. появились первые туберкулёзные санатории. Но настоящая борьба с этой болезнью началась после открытия Робертом Кохом туберкулёзной бактерии в 1882 году.

Туберкулёз не побеждён окончательно и сегодня. В бывшем Советском Союзе рассадником туберкулёза стали тюрьмы и лагеря, где этим заболеванием заражается значительная часть заключённых. Туберкулез – социальная инфекция. “Чем беднее население, тем чаще оно болеет туберкулезом”

Профилактика туберкулеза

Для новорожденных детей является необходимым вакцинация БЦЖ. Далее, по этапу их взросления, проводят обязательную (каждые 8-12 месяцев) постановку реакции Манту. Место проживания желательно выбирать в сухих, хорошо освещенных местах. В квартире систематично делать влажную уборку и проветривание.

Пути передачи болезнетворных бактерий

Воздушно-капельный путь;

Рукопожатие;

Предметы быта;

Зараженная вода и пища;

Переносчиками заболеваний являются грызуны, блохи, клещи, вши, крупный рогатый скот.

Поэт Владимир Маяковский, бравшийся за всякую агитационную работу, даже написал стихотворные разъяснения к плакату, посвящённому борьбе с холерой: “Гражданин!

Чтоб не умереть от холеры,
заранее принимай такие меры.
Не пей сырой воды.
Воду оную пей только кипячёную.
Также не пей на улице кваса.
Воду кипятить - работы масса.
Чтоб с квасом своим поспеть рано,
просто приготовляют его из-под крана... ”

Как протекает заболевание бактериальной инфекцией

При развитии бактериального инфекционного процесса одним из первых симптомов будет лихорадка. Лихорадка является защитной реакцией организма, так как температура тела до 39 градусов стимулирует работу иммунной системы. Если же температура тела поднимается выше 39 градусов, то её необходимо сбивать с помощью парацетамола или, косвенно, антибиотиками (снижение температуры тела в течение 24-48 часов от начала антибиотикотерапии является признаком правильно подобранного антибактериального препарата).

Другое проявление бактериального инфекционного процесса – это синдром интоксикации. Проявляется он ухудшением самочувствия, апатией, снижением настроения, головными болями, болями в мышцах и суставах, возможны тошнота, рвота и тому подобное. Для снятия этих симптомов необходимо много пить теплой воды (не менее 2 л в день). Излишек воды разбавит токсины бактерий, снизив их концентрацию, а так же выведет часть их с мочой.

Эти два признака бактериального воспаления являются универсальными практически ко всем инфекциям. Все остальные признаки обусловлены характеристиками конкретного возбудителя, их экзотоксинами и прочими факторами агрессии.

Иммунитет – невосприимчивость организма к чужеродному агенту, в частности, к бактериям.

Иммунитет человека защищает наш организм постоянно и всегда.

Задача иммунитета человека найти и обезвредить проникшие в организм бактерии, а также их токсины.

Для предупреждения заболевания некоторыми бактериальными болезнями проводят прививки. При этом в организм здорового человека вводят ослабленных возбудителей болезни или яды, выделяемые ими. Организм создаёт особые вещества, которые помогают в последующем привитому человеку быстро справиться с болезнетворными бактериями.

Практическая часть

Нужно сказать, что в последнее время происходит “вытеснение” бактериальных инфекций вирусными, но значение их не перестает быть актуальным. Так, например, в 90-е годы, “успокоившись”, что не регистрируется дифтерия, снизился процент прививаемых от этой инфекции, в результате – рост заболеваемости, вспышки данной инфекции со смертельными исходами, которых можно было бы избежать. Среди бактериальных инфекций огромное место занимают кишечные инфекции:

• холера
• брюшной тиф
• дизентерия
• сальмонеллез.

Заболеваемость бактериальными инфекциями по стране

А как обстоят дела с бактериальными инфекциями в нашем районе? Каковы их причины и профилактика? Об этом я узнала у врача - инфекциониста территориального отдела Роспотребнадзора в Валдайском районе Гусевой Натальи Томовны.

Заболеваемость бактериальными инфекциями по району

Из диаграммы видно, что за последние 5 лет не регистрировались случаи заболевания дизентерией и дифтерией (хотя по области в 2012 году отмечено 7 случаев). Постоянно регистрируются менингококковая инфекция (был 1 смертельный случай), сальмонеллез и скарлатина. Но заметнее всего растет число новых случаев больных туберкулезом и среднее число ежегодно регистрируемых больных в нашем районе составляет 6-7 человек.

В последнее время появилось много родителей, которые отказываются делать детям прививки, тем самым подвергая своих детей смертельной опасности, а также подвергая опасности и других детей. Достоверно известно, что снижение заболеваемости возможно только при высоком уровне иммунизации населения - 99%, в 2012 году этот показатель по всем инфекциям в нашем районе снизился до 94%.

Осуществление данного исследования позволило мне развить навыки работы с дополнительной литературой, умение проводить исследования, обосновывать итоги исследований.

В ходе выполнения исследовательской работы я пришла к выводу:

1) бактериальные заболевания до сих пор являются одними из самых частых заболеваний;

2) чтобы уберечься от бактерий нужно соблюдать правила личной гигиены, не есть немытые фрукты и овощи, не пить некипяченую воду, употреблять в пищу только свежие продукты, и, конечно, не забывать почаще мыть руки.

3) действенной мерой профилактики бактериальных инфекций является иммунизация детского и взрослого населения.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные материалы могут быть использованы на уроках биологии при изучении темы “Бактерии” или при проведении внеурочных занятий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Борисов Л.Б. и др. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М.: Медицина, 1994.

2. Васильев К.Г. Сегал А.Е. История эпидемий в России. М.: Медгиз, 1960.

3. Ликум А. Детская энциклопедия “Всё обо всём”. М.: АСТ, 2008г.

4. Гальперштейн Л.Я. Моя первая энциклопедия. РОСМЭН, 2007.

5. Детская энциклопедия “Я познаю мир”. Медицина. М.: Астрель, 2006.

6. Интернет-ресурсы (иллюстрированные материалы к презентации)

ГКОУ РО «Таганрогская санаторная школа-интернат»

Учебный проект на тему:

Бактерии-возбудители инфекционных заболеваний человека.

Вид: творческий

Ученик 10 кл.

Черкасов Павел

Научный руководитель: Яценко А.В.

Цель проектной работы

• 1. Выявить особенности бактерий как живых существ.

2. Познакомиться с бактериями-возбудителями инфекционных заболеваний человека.

• 1. Изучить среду обитания и строение бактерий, питание и размножение.
• 2. Определить положительную и отрицательную роль бактерий для жизни человека.
• 3. Ознакомиться с инфекционными заболеваниями и методами их профилактики.
• 4. Создать проектный продукт.

• результаты работы над проектом могут быть использованы на уроках биологии, микробиологии, в работе волонтеров. результаты работы над проектом могут быть использованы на уроках биологии, микробиологии, в работе волонтеров.

• 1. Особенности бактериальной клетки обуславливают ее свойства как возбудителя инфекционных заболеваний.
• 2. Знания об инфекционных заболеваниях позволят снизить уровень заражения населения.

• Большинство бактерий размножаются путем деления клетки на 2 части. Некоторые размножаются почкованием. Половой процесс отмечен лишь в немногих случаях (у кишечной палочки). Для бактерий характерен высокий темп размножения: деление происходит быстро (через 20-30 минут).Но размножение их ограничено климатическими условиями, действием солнечного света, борьбой между видами, накопления продуктов обмена веществ и т. д.

• Расширение спектра возбудителей бактериальных инфекций человека, многообразие их свойств и неодинаковые медицинское значение требуют углубления знаний о бактериях, участвующих в развитии инфекционных процессов. Эти знания необходимы для формирования научно обоснованной врачебной тактики