un grup extins de microorganisme unicelulare caracterizat prin absența unui nucleu celular înconjurat de o membrană. În același timp, materialul genetic al bacteriilor (acidul dezoxiribonucleic sau ADN) ocupă un loc destul de definit în celulă - o zonă numită nucleoid. Organismele cu o astfel de structură celulară sunt numite procariote („prenucleare”), spre deosebire de toate celelalte - eucariote („cu adevărat nucleare”), al căror ADN este situat în nucleul înconjurat de o membrană.
Bacteriile, considerate anterior plante microscopice, sunt acum separate într-un regat independent de Monera - unul dintre cele cinci din sistemul actual de clasificare, împreună cu plante, animale, ciuperci și protiști.
Dovezi fosile.
Bacteriile sunt probabil cel mai vechi grup de organisme cunoscut. Structuri de piatră stratificate - stromatolite - datate în unele cazuri de la începutul arheozoicului (arhean), adică a apărut acum 3,5 miliarde de ani - rezultatul activității vitale a bacteriilor, de obicei fotosintetizatoare, așa-numitul. Algă verde-albăstruie. Astfel de structuri (pelicule bacteriene saturate cu carbonați) se formează și astăzi, în principal în largul coastei Australiei, Bahamas, în Golful California și Persic, dar sunt relativ rare și nu ating dimensiuni mari, deoarece se hrănesc cu organisme erbivore, de exemplu, gastropode. În zilele noastre, stromatolitele cresc în principal acolo unde aceste animale sunt absente din cauza salinității ridicate a apei sau din alte motive, dar înainte de apariția formelor erbivore în cursul evoluției, acestea puteau atinge dimensiuni enorme, constituind un element esențial al apei oceanice de mică adâncime, comparabil cu recifele de corali moderne. În unele roci antice, s-au găsit mici sfere carbonizate, despre care se crede că sunt și rămășițele bacteriilor. Primul nuclear, adică eucariote, celulele au evoluat din bacterii acum aproximativ 1,4 miliarde de ani.
Ecologie.
Există o mulțime de bacterii în sol, la fundul lacurilor și oceanelor - oriunde se acumulează materie organică... Locuiesc pe vreme rece, când termometrul este ușor peste zero și în izvoarele acide fierbinți cu temperaturi peste 90 ° C. Unele bacterii tolerează o salinitate foarte mare; în special, acestea sunt singurele organisme găsite în Marea Moartă. În atmosferă, acestea sunt prezente în picăturile de apă, iar abundența lor acolo se corelează de obicei cu praful aerului. Deci, în orașe, apa de ploaie conține mult mai multe bacterii decât în \u200b\u200bzonele rurale. Există puține dintre ele în aerul rece al zonelor muntoase și regiunilor polare; cu toate acestea, acestea se găsesc chiar și în stratul inferior al stratosferei la o altitudine de 8 km.
Tractul digestiv al animalelor este dens populat cu bacterii (de obicei inofensive). Experimentele au arătat că nu sunt necesare pentru activitatea vitală a majorității speciilor, deși pot sintetiza unele vitamine. Cu toate acestea, la rumegătoare (vaci, antilope, oi) și la multe termite, acestea sunt implicate în digestia alimentelor vegetale. În plus, sistemul imunitar al unui animal crescut în condiții sterile nu se dezvoltă normal din cauza lipsei de stimulare de către bacterii. „Flora” bacteriană normală a intestinului este de asemenea importantă pentru suprimarea microorganismelor dăunătoare care intră acolo.
STRUCTURA ȘI VIAȚA BACTERIILOR
Bacteriile sunt mult mai mici decât celulele plantelor și animalelor multicelulare. Grosimea lor este de obicei de 0,5-2,0 microni, iar lungimea lor este de 1,0-8,0 microni. Unele forme cu greu pot fi văzute prin rezoluția microscopurilor luminoase standard (aproximativ 0,3 μm), dar sunt cunoscute speciile cu o lungime mai mare de 10 μm și o lățime care depășesc și intervalul indicat, iar un număr de bacterii foarte subțiri poate depăși 50 μm în lungime. Pe suprafața corespunzătoare punctului setat cu un creion, se va potrivi un sfert de milion de reprezentanți de dimensiuni medii ale acestui regat.
Structura.
Conform trăsăturilor morfologice, se disting următoarele grupe de bacterii: coci (mai mult sau mai puțin sferici), bacili (tije sau cilindri cu capete rotunjite), spirile (spirale rigide) și spirochete (forme subțiri și flexibile asemănătoare părului). Unii autori tind să combine ultimele două grupuri într-un singur - spirilă.
Procariotele diferă de eucariote în principal în absența unui nucleu format și în cazul tipic al unui singur cromozom - o moleculă circulară de ADN foarte lungă atașată la un moment dat la membrana celulară. Procariotelor le lipsesc, de asemenea, organite intracelulare înconjurate de membrană numite mitocondrii și cloroplaste. În eucariote, mitocondriile generează energie în timpul respirației, iar fotosinteza apare în cloroplaste. La procariote, întreaga celulă (și, în primul rând, membrana celulară) preia funcția mitocondriilor, iar în formele fotosintetice, cloroplastul în același timp. La fel ca eucariotele, în interiorul bacteriilor sunt mici structuri nucleoproteice - ribozomi, necesari pentru sinteza proteinelor, dar nu sunt asociate cu nicio membrană. Cu foarte puține excepții, bacteriile sunt incapabile să sintetizeze steroli - componente importante ale membranelor celulare eucariote.
În afara membranei celulare, majoritatea bacteriilor sunt îmbrăcate cu un perete celular care seamănă oarecum cu un perete de celuloză celulele vegetale, dar constând din alți polimeri (includ nu numai carbohidrați, ci și aminoacizi și substanțe specifice bacteriilor). Această membrană previne explozia celulei bacteriene atunci când apa pătrunde în ea prin osmoză. Deasupra peretelui celular există adesea o capsulă mucoasă de protecție. Multe bacterii sunt echipate cu flageli, cu care înoată activ. Flagelii bacterieni sunt mai simpli și oarecum diferiți decât structurile similare ale eucariotelor.
Funcții și comportament senzorial.
Multe bacterii au receptori chimici care înregistrează modificări ale acidității mediului și ale concentrației diferitelor substanțe, precum zaharuri, aminoacizi, oxigen și dioxid de carbon. Fiecare substanță are propriul tip de astfel de receptori de „gust”, iar pierderea oricăruia dintre ei ca urmare a mutației duce la „orbire gustativă” parțială. Multe bacterii mobile răspund, de asemenea, la fluctuațiile de temperatură, în timp ce speciile fotosintetice răspund la modificările luminii. Unele bacterii percep direcția liniilor câmpului magnetic, inclusiv câmpul magnetic al Pământului, cu ajutorul particulelor de magnetit (minereu de fier magnetic - Fe 3 O 4) prezente în celulele lor. În apă, bacteriile folosesc această abilitate de a înota de-a lungul liniilor de forță în căutarea unui mediu favorabil.
Reflexele condiționate sunt necunoscute la bacterii, dar au un anumit tip de memorie primitivă. În timp ce înoată, compară intensitatea percepută a stimulului cu valoarea sa anterioară, adică stabiliți dacă a devenit mai mult sau mai puțin și, pe baza acestui lucru, păstrați direcția de mișcare sau schimbați-o.
Direcția în știință numită microbiologie se ocupă cu studiul structurii, reproducerii, clasificării și sistematicii microorganismelor. Există o mulțime de bacterii pe Pământ. Microbiologii au identificat până la zece mii de specii de procariote. Sunt complet diferite, diferă în ceea ce privește proprietățile, caracteristicile nutriționale, structura. Unele sunt utilizate în industrie, altele sunt necesare pentru menținerea respirației plantelor, în timp ce altele trăiesc în interiorul unei persoane, asigurând funcționarea corectă a sistemelor și organelor. Există microorganisme care pot rezista la radiații foarte puternice și există cele care mor la temperaturi scăzute.
Majoritatea bacteriilor, structura și reproducerea lor sunt studiate de microbiologi și aparțin procariotelor unicelulare. Doar câteva specii au două sau mai multe celule. În formă, microorganismele pot fi:
- rundă;
- sub formă de bețișoare;
- răsucit;
- in forma de stea;
- cub.
Principalele componente ale procariotelor:
- nu diferă de membrana din celulele eucariote.
- Mezosom. Cu ajutorul său, se atașează material ereditar.
- O nucleotidă este un nucleu incomplet format de procariote, care conține cromozomi.
- Ribozomii sunt organite nemembrane care ocupă până la 40% din celulă.
În locul unui nucleu, celulele bacteriene au un nucleotid. Aceasta este o moleculă care este responsabilă pentru transferul de informații genetice și include și plasmide. Microorganismele unicelulare nu includ organite membranare precum aparatul Golgi, mitocondriile.
Metabolism bacterian
În celulele bacteriilor, la fel ca alte organisme, trebuie realizată sinteza proteinelor, lipidelor și carbonilor. Metabolismul organismelor unicelulare, precum și structura lor, diferă de procesele care au loc în celulele eucariote. Se disting autotrofi și heterotrofi. Primii dintre ei sunt capabili să sintetizeze substanțe necesare vieții normale din compuși anorganici. Heterotrofii transformă doar materia organică.
- Fermentarea este o reacție care are ca rezultat formarea unor molecule speciale. Semnificația lor este că transferă reziduurile de acid fosforic la ADP.
- Respirația este procesul prin care se sintetizează ATP. Dacă celulele eucariote utilizează oxigen pentru respirație, atunci celulele procariote pot respira în detrimentul compușilor minerali sau organici.
- Fotosinteza microorganismelor poate fi efectuată cu sau fără oxigen. În loc de oxigen, unele bacterii folosesc bacterioclorofila pentru fotosinteză, care se datorează structurii lor.
Bacteriile, care pot efectua fotosinteza doar într-un mod fără oxigen, nu au un sistem de fotosistem. Mai recent, oamenii de știință au identificat un grup de microorganisme care primesc energia necesară vieții normale din reacțiile care utilizează hidrogen.
Cum transmit microorganismele materialul ereditar
Există trei moduri principale prin care bacteriile transmit materialul ereditar. Acestea depind de structura procariotelor.
- Transformare. Acesta este momentul în care donatorii de bacterii își transmit informațiile ereditare direct către destinatari.
- Transducția este procesul de transfer al materialului ereditar de la o bacterie donatoare la o bacterie primitoare prin fagi.
- Conjugare. Acesta este momentul în care informațiile genetice sunt transferate de la o bacterie la alta prin contact direct.
Majoritatea microorganismelor dintre ele, dar prin înmugurire sau divizare. Există o diferență în modul în care se înmulțesc microorganismele gram-pozitive și gram-negative, ceea ce se datorează caracteristicilor structurale. Pentru cele mai simple organisme, reproducerea sexuală este de asemenea caracteristică, dar numai în forma cea mai primitivă. Celulele lor nici nu se topesc. Schimbul de material ereditar are loc în procesul de recombinare genetică.
Ca rezultat al fuziunii a două celule donatoare, se formează o celulă, care conține informațiile genetice ale ambelor. Ca urmare a deplasării genelor, se formează un nou organism unicelular calitativ, care este necesar pentru cursul normal al evoluției lor.
Aparat genetic
Genele sunt responsabile de taxonomia microorganismelor, de specificitatea lor ca specie și de funcții. În celulele procariote, genele sunt localizate pe cromozom, singura moleculă de ADN închisă. Datorită structurii specifice a bacteriilor, procesele de translație și transcripție sunt cuplate în celulele lor. ARNm, care tocmai a fost sintetizat, se leagă imediat de ribozomi, deoarece regiunea în care se află cromozomul nu este înconjurată de o membrană.
Plasmidele sunt, de asemenea, purtători de informații genetice. Este un ADN cu buclă închisă care conține gene care se manifestă numai în condiții specifice.
La bacterii, genele sunt transferate orizontal. Când are loc procesul de conjugare, transferul informațiilor genetice are loc direct de la donator la destinatar. În procesul de transfer orizontal, formarea de gene noi nu are loc, acest lucru este caracteristic mutației, dar are loc formarea de combinații de gene.
Bacteriile diferă de alte organisme prin caracteristicile structurii, reproducerii și activității lor vitale. Depinde de ce specie și serie vor face parte. Cunoștințele din microbiologie sunt, de asemenea, necesare pentru a putea identifica o boală, deoarece există o serie de bacterii care cauzează dezvoltarea lor. Studiul microorganismelor unicelulare este necesar, deoarece importanța lor în natură și viața umană nu poate fi supraestimată. Există un număr foarte mare de microorganisme diferite, dar toate au propriile diferențe și trăsături caracteristice.
Reproducerea bacteriilor prin diviziune este cea mai comună metodă de creștere a dimensiunii populației microbiene. După divizare, bacteriile cresc la dimensiunea inițială, ceea ce necesită anumite substanțe (factori de creștere).
Metodele de reproducere a bacteriilor sunt diferite, dar pentru majoritatea speciilor lor este inerentă o formă de reproducere asexuată prin metoda divizării. Bacteriile se reproduc rar prin înmugurire. Reproducerea sexuală a bacteriilor este prezentă într-o formă primitivă.
Figura: 1. Fotografia arată o celulă bacteriană în stadiul diviziunii.
Aparatul genetic al bacteriilor
Aparatul genetic al bacteriilor este reprezentat de un singur ADN - cromozomul. ADN-ul este închis într-un inel. Cromozomul este localizat într-o nucleotidă care nu are membrană. Există plasmide în celula bacteriană.
Nucleoid
Nucleoidul este analog nucleului. Se află în centrul celulei. Conține ADN - purtătorul informațiilor ereditare într-o formă pliată. ADN-ul derulat atinge o lungime de 1 mm. Substanța nucleară a unei celule bacteriene nu are o membrană, un nucleol și un set de cromozomi; nu se împarte prin mitoză. Nucleotida este dublată înainte de divizare. În timpul divizării, numărul de nucleotide crește la 4.
Figura: 2. Fotografia arată o celulă bacteriană pe o tăietură. O nucleotidă este vizibilă în partea centrală.
Plasmide
Plasmidele sunt molecule autonome înfășurate într-un inel de ADN dublu catenar. Masa lor este mult mai mică decât masa unui nucleotid. În ciuda faptului că informațiile ereditare sunt codificate în ADN-ul plasmidelor, acestea nu sunt vitale și necesare pentru celula bacteriană.
Figura: 3. Fotografia prezintă o plasmidă bacteriană.
Etapele diviziunii
După atingerea unei anumite dimensiuni inerente unei celule adulte, se declanșează mecanisme de diviziune.
Replicarea ADN-ului
Replicarea ADN precede diviziunea celulară. Mezozomii (pliurile membranei citoplasmatice) dețin ADN până când procesul de divizare (replicare) este complet.
Replicarea ADN se realizează folosind enzime de către ADN polimeraze. În timpul replicării, legăturile de hidrogen din ADN-ul bi-catenar sunt rupte, ca urmare a faptului că două fiice monocatenare sunt formate dintr-un ADN. Ulterior, când ADN-urile fiice și-au luat locul în celulele fiice separate, acestea sunt restaurate.
De îndată ce replicarea ADN este finalizată, ca urmare a sintezei, apare o constricție, împărțind celula în jumătate. În primul rând, nucleotida suferă diviziune, apoi citoplasma. Sinteza peretelui celular completează diviziunea.
Figura: 4. Schema de diviziune a unei celule bacteriene.
Schimb ADN
În bacilul de fân, procesul de replicare a ADN se încheie cu schimbul a 2 secțiuni de ADN.
După divizarea celulară, se formează o punte, de-a lungul căreia ADN-ul unei celule trece în alta. Apoi ambele ADN-uri sunt împletite. Unele bucăți din ambele ADN se lipesc. În locurile de aderență, se schimbă fragmente de ADN. Unul dintre ADN-uri este legat înapoi în prima celulă.
Figura: 5. Varianta schimbului de ADN în bacilul de fân.
Tipuri de diviziune a celulelor bacteriene
Dacă diviziunea celulară este înaintea procesului de separare, atunci se formează tije multicelulare și coci.
Cu diviziunea celulară sincronă, se formează două celule fiice cu drepturi depline.
Dacă o nucleotidă se împarte mai repede decât celula însăși, atunci se formează bacterii multi-nucleotidice.
Metode de separare a bacteriilor
Divizare prin rupere
Împărțirea prin rupere este tipică pentru bacilii antrax. Ca urmare a acestei diviziuni, celulele se rup la punctele de articulare, rupând punțile citoplasmatice. Apoi se resping reciproc, formând lanțuri.
Separarea prin alunecare
În separarea prin alunecare, după divizare, celula se detașează și, așa cum se întâmplă, alunecă pe suprafața altei celule. Această metodă de separare este tipică pentru unele forme de Escherichia.
Separare separată
Cu împărțirea divizată, una dintre celulele împărțite cu capătul liber descrie un arc al unui cerc, al cărui centru este punctul de contact cu o altă celulă, formând un cinci roman sau cuneiform (corynebacterium difteria, listeria).
Figura: 6. În fotografie, bacteriile au formă de tijă, formând lanțuri (tije antrax).
Figura: 7. Fotografia arată un mod glisant de separare a E. coli.
Figura: 8. Metoda de divizare pentru separarea cornebacteriilor.
Vedere a aglomerărilor bacteriene după divizare
Clusterele de celule care împart au o formă variată, care depinde de direcția planului de divizare.
Bacterii globulare aranjate unul câte unul, câte două (diplococi), în pachete, în lanțuri sau sub formă de ciorchini de struguri. Bacterii în formă de tijă - în lanțuri.
Bacterii spirale - haotic.
Figura: 9. În fotografie sunt micrococi. Sunt rotunde, netede, albe, galbene și roșii. În natură, micrococii sunt omniprezenți. Locuiesc în diferite cavități ale corpului uman.
Figura: 10. În fotografie bacteriile sunt diplococi - Streptococcus pneumoniae.
Figura: 11. În fotografie, bacteria sarcina. Bacteriile coccoide sunt combinate în saci.
Figura: 12. În fotografie sunt bacterii streptococi (din grecescul "strepto" - un lanț). Aranjate în lanțuri. Sunt agenții cauzali ai mai multor boli.
Figura: 13. În fotografie bacteriile sunt stafilococi „aurii”. Sunt aranjate ca „ciorchini de struguri”. Clusterele sunt de culoare aurie. Sunt agenții cauzali ai mai multor boli.
Figura: 14. În fotografie, bacteriile răsucite Leptospira - agenții cauzali ai multor boli.
Figura: 15. În fotografie sunt bacterii în formă de tijă din genul Vibrio.
Rata diviziunii bacteriilor
Rata de divizare a bacteriilor este extrem de mare. În medie, o celulă bacteriană se împarte la fiecare 20 de minute. În doar o zi, o celulă formează 72 de generații de descendenți. Mycobacterium tuberculosis se împarte lent. Întregul proces de fisiune durează aproximativ 14 ore.
Figura: 16. Fotografia arată procesul de diviziune celulară a streptococului.
Reproducerea sexuală a bacteriilor
În 1946, oamenii de știință au descoperit reproducerea sexuală într-o formă primitivă. În acest caz, gametii (celule germinale masculine și feminine) nu sunt formate, cu toate acestea, unele celule schimbă material genetic ( recombinare genetică).
În consecință, transferul genetic are loc conjugare - transferul unidirecțional al unei părți a informațiilor genetice în formă plasmide la contactul celulelor bacteriene.
Plasmidele sunt molecule mici de ADN. Ele nu sunt asociate cu genomul cromozomilor și sunt capabile să se dubleze autonom. Plasmidele conțin gene care cresc rezistența celulelor bacteriene la condiții adverse de mediu. Bacteriile se transmit adesea aceste gene unul altuia. De asemenea, se remarcă transferul informațiilor genetice către bacteriile unei specii diferite.
În absența unui proces sexual adevărat, conjugarea joacă un rol imens în schimbul de semne utile. Acest lucru transferă capacitatea bacteriilor de a prezenta rezistență la medicamente. Pentru umanitate, transmiterea rezistenței la antibiotice între populațiile cauzatoare de boli este deosebit de periculoasă.
Figura: 17. Fotografia arată momentul conjugării a două Escherichia coli.
Faze de dezvoltare a populației bacteriene
Când se însămânțează pe un mediu nutritiv, dezvoltarea populației bacteriene trece prin mai multe faze.
Faza initiala
Faza inițială este perioada din momentul însămânțării până la creșterea lor. În medie, faza inițială durează 1 până la 2 ore.
Faza de întârziere a reproducerii
Aceasta este faza de creștere bacteriană intensă. Durata sa este de aproximativ 2 ore. Depinde de vârsta culturii, de perioada de adaptare, de calitatea mediului nutritiv etc.
Faza logaritmică
Această fază este marcată de un vârf al ratei de reproducere și creșterea populației bacteriene. Durata sa este de 5 - 6 ore.
Faza de accelerare negativă
În această fază, se constată o scădere a ratei reproducerii, scade numărul bacteriilor care se divid și numărul de bacterii moarte crește. Motivul accelerării negative este epuizarea mediului nutritiv. Durata sa este de aproximativ 2 ore.
Faza maximă staționară
În faza staționară, se observă un număr egal de indivizi morți și nou formați. Durata sa este de aproximativ 2 ore.
Faza de accelerare a doomului
În această fază, numărul de celule moarte crește progresiv. Durata sa este de aproximativ 3 ore.
Faza de moarte logaritmică
În această fază, celulele bacteriene mor într-un ritm constant. Durata sa este de aproximativ 5 ore.
Faza de scădere a ratei decesului
În această fază, celulele bacteriene vii rămase intră într-o stare inactivă.
Figura: 18. Figura arată curba de creștere a populației bacteriene.
Figura: 19. Fotografia prezintă o colonie albastru-verde de Pseudomonas aeruginosa, o colonie galbenă de micrococi, o colonie roșie sânge de Bacterium prodigiosum și o colonie neagră Bacteroides niger.
Figura: 20. Fotografia prezintă o colonie de bacterii. Fiecare colonie este descendența unei singure celule. Există milioane de celule într-o colonie. colonia crește în 1 - 3 zile.
Diviziunea bacteriilor sensibile magnetic
În anii 1970, au fost descoperite bacterii marine care aveau un sentiment de magnetism. Magnetismul permite acestor creaturi uimitoare să navigheze de-a lungul liniilor câmpului magnetic al Pământului și să găsească sulf, oxigen și alte substanțe de care are nevoie atât de mult. „Busola” lor este reprezentată de magnetozomi, care sunt compuși dintr-un magnet. Pe măsură ce se divid, bacteriile sensibile magnetic își împart busola. În acest caz, constricția în timpul divizării devine în mod clar insuficientă, prin urmare celula bacteriană se îndoaie și face o fractură ascuțită.
Figura: 21. Fotografia arată momentul diviziunii bacteriilor sensibile magnetic.
Creșterea bacteriană
La începutul diviziunii unei celule bacteriene, două molecule de ADN diverg spre capete diferite ale celulei. Apoi, celula este împărțită în două părți egale, care sunt separate una de cealaltă și cresc la dimensiunea inițială. Rata de divizare a multor bacterii este în medie de 20 până la 30 de minute. În doar o zi, o celulă formează 72 de generații de descendenți.
Masa celulelor aflate în procesul de creștere și dezvoltare absoarbe rapid nutrienții din mediu. Acest lucru este facilitat de factori de mediu favorabili - regim de temperatură, cantitate suficientă de nutrienți, pH-ul necesar mediului. Celulele aerobe necesită oxigen. Pentru anaerobi, este periculos. Cu toate acestea, multiplicarea nelimitată a bacteriilor în natură nu are loc. Soare, aer uscat, lipsă de alimente, căldură mediul și alți factori au un efect dăunător asupra celulei bacteriene.
Figura: 22. Fotografia arată momentul diviziunii celulare.
Factori de creștere
Pentru dezvoltarea bacteriilor sunt necesare anumite substanțe (factori de creștere), dintre care unele sunt sintetizate chiar de celulă, iar altele provin din mediu. Nevoia de factori de creștere este diferită pentru toate bacteriile.
Nevoia de factori de creștere este o caracteristică constantă, care face posibilă utilizarea acestuia pentru identificarea bacteriilor, pregătirea mediilor de cultură și utilizarea în biotehnologie.
Factorii de creștere bacteriană (vitaminele bacteriene) sunt elemente chimice, dintre care majoritatea sunt vitamine B solubile în apă. Acest grup include, de asemenea, bazele de hemină, colină, purină și pirimidină și alți aminoacizi. În absența factorilor de creștere, apare bacteriostaza.
Bacteriile utilizează factori de creștere în cantități minime și neschimbate. O serie de substanțe chimice din acest grup fac parte din enzimele celulare.
Figura: 23. Fotografia arată momentul diviziunii bacteriilor în formă de tijă.
Cei mai importanți factori de creștere bacteriană
- Vitamina B1 (tiamina)... Participă la metabolismul glucidic.
- Vitamina B2 "(riboflavină)... Participă la reacțiile redox.
- Acid pantotenic este o parte integrantă a coenzimei A.
- Vitamina B6 (piridoxină)... Participă la schimbul de aminoacizi.
- Vitamine B12 (cobalaminele sunt substanțe care conțin cobalt). Aceștia participă activ la sinteza nucleotidelor.
- Acid folic... Unii dintre derivații săi fac parte din enzime care catalizează sinteza bazelor de purină și pirimidină, precum și a unor aminoacizi.
- Biotina... Participă la metabolismul azotului și, de asemenea, catalizează sinteza acizilor grași nesaturați.
- Vitamina PP (un acid nicotinic). Participă la reacțiile redox, la formarea enzimelor și la metabolismul lipidelor și glucidelor.
- Vitamina H (acid para-aminobenzoic). Este un factor de creștere pentru multe bacterii, inclusiv pentru cele care locuiesc în intestinul uman. Acidul folic este sintetizat din acid para-aminobenzoic.
- Gemin... Este o parte integrantă a unor enzime care iau parte la reacțiile de oxidare.
- Colină... Participă la reacțiile de sinteză lipidică a peretelui celular. Este un furnizor al grupării metil în sinteza aminoacizilor.
- Bazele de purină și pirimidină (adenină, guanină, xantină, hipoxantină, citozină, timină și uracil). Substanțele sunt necesare în principal ca componente ale acizilor nucleici.
- Aminoacizi... Aceste substanțe sunt constituenții proteinelor celulare.
Nevoia de factori de creștere a anumitor bacterii
Auxotrofe pentru a asigura viața, au nevoie de aprovizionarea cu substanțe chimice din exterior. De exemplu, Clostridia nu poate sintetiza lecitina și tirozina. Stafilococii au nevoie de lecitină și arginină. Streptococii au nevoie de un aport de acizi grași - componente ale fosfolipidelor. Corinebacteria și Shigella au nevoie de niacină. Stafilococul auriu, pneumococii și brucella necesită vitamina B1. Streptococi și bacili tetanici - în acid pantotenic.
Prototrofe sintetizează independent substanțele necesare.
Figura: 24. Diferite condiții de mediu afectează creșterea coloniilor bacteriene în moduri diferite. Stânga - creștere stabilă sub forma unui cerc care se extinde încet. În dreapta - creștere rapidă sub formă de „lăstari”.
Studierea necesității bacteriilor pentru factorii de creștere permite oamenilor de știință să obțină o masă microbiană mare, atât de necesară în fabricarea medicamentelor antimicrobiene, serurilor și vaccinurilor.
Citiți mai multe despre bacterii în articole:
Reproducerea bacteriilor este un mecanism pentru creșterea numărului de populații microbiene. Divizarea bacteriilor este principala modalitate de reproducere. După divizare, bacteriile ar trebui să ajungă la dimensiunea adulților. Bacteriile cresc prin absorbția rapidă a nutrienților din mediul lor. Pentru creștere, sunt necesare anumite substanțe (factori de creștere), dintre care unele sunt sintetizate chiar de celula bacteriană, iar altele provin din mediu.
Studiind creșterea și reproducerea bacteriilor, oamenii de știință descoperă în mod constant caracteristici benefice microorganisme, a căror utilizare în viața de zi cu zi și în producție este limitată numai de proprietățile lor.