Все, що потрібно знати про бактерії

р.

Фото: www.dailymail.co.uk

У цей момент людина, коли ви читаєте ці лінії, ви отримаєте користь від роботи бактерій. Від кисню ми дихаємо поживним речовинам наші екстракти шлунка від нашої їжі, нам потрібно подякувати бактеріям для загартування на цій планеті. Наше тіло має близько десяти разів більше мікроорганізмів, включаючи бактерії, ніж власні клітини. Насправді, ми більше мікробів, ніж люди.

Сьогодні ми почали розуміти мікроскопічні організми і їх вплив на нашу планету і здоров'я, але історія показує, що століття тому наші предки використовували потужність бактерій для бродіння продуктів і напоїв (на будь-який чув хліб і пиво?).

У 17 столітті ми почали вивчати бактерії безпосередньо в наших органах, в тісному з'єднанні з нами, в наших ротах. Виховавши наліт між власними зубами, Антоні ван Леувенгок розкривають бактерії, як навчався наліт між власними зубами. В. Леувенгок поетично описав бактерії, маркування бактеріальної колонії на зубах, як «кус білого речовини, як заморожене тісто». Розмістивши зразок під мікроскопом, ван Леувенгок побачив, що мікроорганізми рухалися. Так вони живі!

Ви повинні знати, що бактерії відіграли вирішальну роль для Землі, стати ключовим фактором створення вдихливого повітря і біологічного багатства планети ми називаємо вдома.

У цій статті ми дамо вам огляд цих крихітних, але дуже потужних мікроорганізмів. Ми подивимося на хороші, погані і неправдиві способи, в яких бактерії формують людську і екологічну історію. По-перше, розглянемо, як бактерії відрізняються від інших видів життя.

Основи бактерій



Добре, якщо бактерії невидимі до голого очей, як ми знаємо так багато про них?

Вчені розробили потужні мікроскопи для пошуку бактерій — їх розміри коливається від одного до декількох мікрон (мільйон метра) — і дізнаються, як вони відносяться до інших форм життя, рослин, тварин, вірусів і грибів.

Як ви можете знати, клітини – це будівельні блоки життя, як тканини наших органів, так і дерево, що росте зовні. Люди, тварини та рослини мають клітини з генетичною інформацією, що міститься в мембрані, що називається ядром. Ці типи клітин, які називаються еукаротичними клітинами, мають спеціальні органели, кожен з яких виконує унікальну роботу по наданню клітинної роботи.

Bacteria, однак, не мають нуклеї, і їх генетичний матеріал (DNA) вільно плаває в клітинку. Ці мікроскопічні клітини не мають органелінів і мають інші методи редукції та передачі генетичного матеріалу. Бактерії вважаються прокаріотними клітинами.

Основні категорії досліджень бактерій за такими параметрами:

Чи виживають бактерії в середовищі або без кисню?

їх форма: прутки (бакілюс), кола (коси) або спіралі (спіріллум)

Чи є бактерії грамнегативними або грампозитивними, тобто вони мають зовнішню захисну мембрану, яка запобігає фарбування всередині клітини?

Як бактерії рухаються навколо і вивчають їх навколишнє середовище (мані бактерії мають прапорелла, крихітні ткані структури, які дозволяють їх пересуватися в середовищі)

Мікробіологія — наука всіх типів мікробів, включаючи бактерії, архаї, гриби, віруси та протозоя — дозволяє відрізнити бактерії від мікробних братів.

Bacteria-like prokaryotes, тепер класифіковані як архая, були колись разом з бактеріями, але коли вчені дізналися більше про них, вони давали бактерію і архаїю власні категорії.

Мікробіальне харчування (і miasma)



Як люди, тварини і рослини, бактерії потребують їжі, щоб вижити.

Деякі бактерії — автотрофи — використовують базові ресурси, такі як сонячне світло, вода та хімічні речовини з навколишнього середовища для створення їжі (рожева ціанобактерія, яка перетворила сонячне світло в кисневе протягом 2,5 млн років). Інші бактерії називають гетеротрофами, тому що вони виводять енергію з наявної органічної речовини, як їжа (наприклад, листя листя на лісі).

Правда полягає в тому, що це може бути гарним для бактерій. Вони розвивалися, щоб поглинати всі види продукції, від розливів нафти і побічних продуктів ядерного сміття до відходів і продуктів розкладання.

Але схильність бактерій до певного джерела їжі може сприяти суспільстві. Наприклад, фахівці мистецтва з Італії перетворилися на бактерії, які можуть з'їсти зайві шари солі і клею, зменшуючи довговічність безцінних робіт мистецтва. Уміння бактерій обробляти органічну речовину також дуже корисно для Землі, як в грунті, так і в воді.

Від щоденного досвіду ви добре обізнані про запах, викликаний бактеріями, поглинаючи вміст вашого сміття, переробка продуктів харчування та випромінювання власних газоподібних побічних продуктів. Однак це не обмежується. Ви також можете відхилити бактерії, щоб викликати ті незручні моменти, коли ви випроміните газ самостійно.

Одна велика сім'я



Зростають і утворюють колонії, коли настає шанс. Якщо сприятливі умови для їжі і навколишнього середовища, вони розмножуються і утворюють липкі куртки, які називаються біофільмами, щоб вижити на поверхнях, починаючи від порід до зубів рота.

Біофільми мають свої плюси і мінуси. З одного боку, вони взаємовигідні для природних об'єктів (мутулізм). З іншого боку, вони можуть бути серйозною загрозою. Наприклад, лікарі, які лікують пацієнтів з медичними імплантатами та пристроями, серйозно стурбовані біофільмами, оскільки вони представляють собою своєрідну нерухомість для бактерій. Після колонізації біофільми можуть виробляти побічні продукти, які токсичні – і іноді смертельно – для людини.

Як люди в містах, клітини в біофільмі спілкуються один з одним, обмін інформацією про харчові та потенційні небезпеки. Але замість того, щоб викликати сусідів на телефоні, бактерії відправляти ноти за допомогою хімічних речовин.

Bacteria не боїться жити самостійно. Деякі види розробили цікаві способи вижити в суворих умовах. Коли їжа вже не доступна, і умови стають нестерпними, бактерії зберігають себе, створюючи жорстку оболонку – ендоспор – що кладе клітинку в стані спокою і зберігає генетичний матеріал бактерій.

Вчені знаходять бактерії в часових капсулах, які зберігають на 100 або навіть 250 млн. років. Це говорить про те, що бактерії можуть зберігатися самостійно протягом тривалого часу.

Тепер ми знаємо, які можливості для колоній дають бактерію, розглянемо, як вони отримують там— діляться і розмножуються.

Бактеріальне розмноження



Як створюються бактерії? Як і інші життєві форми на Землі, бактерії повинні копіювати себе, щоб вижити. Інші організми роблять це статевим розмноженням, але не бактеріями. Але спочатку ми поговоримо про те, чому різноманітність хороша.

Життя проходить природний підбір, або селективні сили конкретного середовища дозволяють одному типу процвітати і відтворювати більше іншого. Ви можете пам'ятати, що гени є механізмом, який говорить клітинку, що робити і визначає, який колір волосся і очей буде. Ви отримуєте свої гени з батьків. Відтворюються зміни в ДНК, що створює різноманітність. Чим більша генетична різноманітність, тим більше шансів, що організм зможе адаптуватися до обмежень навколишнього середовища.

Для бактерій розмноження не залежить від виникнення правого мікробу, вони просто копіюють власну ДНК і діляться на дві ідентичні клітини. Цей процес, який називається бінарним поділом, відбувається, коли один бактерій ділиться на два, копіювання ДНК і проходження його на обидва частини розділеної клітинки.

Оскільки клітина в кінцевому підсумку буде ідентична одному, з якого вона народилася, цей метод розмноження не найкращий спосіб створення різноманітного генного басейну. Як набувають бактерії нові гени?

Виявляється, що бактерії використовують трюк: горизонтальне перенесення гена або обмін генетичним матеріалом без розмноження. Є кілька способів, які бактерії можуть це зробити. Один метод передбачає збір генетичного матеріалу з навколишнього середовища за межами клітинки — від інших мікробів і бактерій (про молекули називають плазміди). Ще одним способом є віруси, які використовують бактерії в домашніх умовах. При зараженні нової бактерії віруси залишають генетичний матеріал попередньої бактерії в новому.

Здійснення генетичного матеріалу дає бактерію гнучкість адаптуватися, і вони адаптуються, якщо вони відчувають стресові зміни навколишнього середовища, такі як харчові недоліки або хімічні зміни.

Розуміння, як адаптація бактерій є надзвичайно важливим для боротьби з ними і створення антибіотиків в медицині. Bacteria може обмінюватися генетичним матеріалом так часто, що іноді лікування, які працювали перед роботою.

Немає високих гір, не велика глибина



Якщо ви попросите «де бактерії?», простіше запитати «де бактерії? й

Бактерія зустрічається практично всюди на Землі. Не можна уявити кількість бактерій на планеті одночасно, але за деякими оцінками, їх кількість становить 5 октиляцій (бактерії і архаї), ряд з 27 нулі.

Класифікація бактеріальних видів є надзвичайно складним для явних причин. Зараз існує близько 30 000 офіційно визначених видів, але бази знань постійно зростає, і є думка, що це просто кінчик айсберга з усіх видів бактерій.

Правда, бактерії дуже довго хвилювалися. Вони породжували деякі з найстаріших викопів, які 3,5 мільярди років. Результати наукових досліджень свідчать про те, що ціанобактерія почала створювати кисень приблизно на 2,3-2,5 мільярди років тому в Світовому океані, насичує атмосферу Землі киснем, яка дихає до цього дня.

Бактерії можуть вижити в повітрі, воду, грунт, лід, тепла, рослини, кишечник, шкіра — всюди.

Деякі бактерії є екстремофілами, що означає, що вони можуть витримати екстремальні умови, коли або дуже гаряча або холодна, або брак поживних речовин і хімічних речовин, які ми зазвичай пов'язані з життям. Дослідники виявили такі бактерії в Мар'янській траншеї, найглибшої точки на Землі на дні Тихого океану, поблизу гідротермальних вентиляцій в воді і льоду. Є також бактерії, які люблять високі температури, такі як фарбування пулу в парку жовтогоstone.

Поганий (для нас) 664674



У той час як бактерії роблять важливі внески до людини і планетарного здоров'я, вони також мають темну сторону. Деякі бактерії можуть бути патогенними, тобто викликати захворювання і захворювання.

Протягом історії людства деякі бактерії (які зрозумілі) здобули погану репутацію, викликаючи панічні і хістерію. Візьміть чуму, наприклад. Ярсінська пестиста, не тільки загинув понад 100 мільйонів людей, але може сприяли краху Римської імперії. До появи антибіотиків, препаратів, які допомагають боротися з бактеріальними інфекціями, вони були дуже важко зупинитися.

Навіть сьогодні ці патогенні бактерії дуже лякаються. Завдяки розвитку стійкості до антибіотиків бактерії, які викликають антракс, пневмонія, менінгіт, холера, лососяльоз, біль у горлі та інші захворювання, які ще залишаються близькими до нас, завжди позбавляють небезпеку для нас.

Особливо це стосується золотистого стафілокока, бактерії, відповідальних за стафілококові інфекції. Це «супербуг» веде до багатьох проблем в клініках, оскільки пацієнти дуже часто ловлять цю інфекцію при імплантації медичних імплантатів і катетерів.

Ми вже говорили про природний вибір і те, що деякі бактерії виробляють різні гени, які допомагають їм впоратися з умовами навколишнього середовища. Якщо у вас є інфекція, а деякі бактерії в організмі різні, антибіотики можуть інфікувати більшість бактеріального населення. Але ті бактерії, які вижити, будуть розвиватися стійкість до препарату і залишитися до наступного шансу. Тому лікарі рекомендують виконувати курс антибіотиків до кінця, і в цілому зв'язатися з ними якомога рідше, тільки в якості останнього курорту.

Біологічна зброя – це ще один відвертий аспект цієї розмови. Bacteria може бути використана як зброя в деяких випадках, зокрема, антракс і використовується одночасно. Не просто люди, які страждають від бактерій. Окремі види - Галомонас Титаниця - продемонстрував апетит для льодяного океана Титанічний, що роджує метал історичного корабля.

Звичайно, бактерії можуть викликати більше, ніж просто шкоду.

Давайте навчимо хорошу сторону бактерій. Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час і місце вручення квітів, а якщо необхідно, то збережемо сюрприз. Вони також покращують здоров’я людей і використовуються в медицині.

Окремі бактерії можна подякувати за формування еволюції людини. Наука збирається більше і більше даних про мікробіота – мікроорганізми, які живуть в наших органах, особливо в травній системі і кишечнику. Дослідження показують, що бактерії, нові генетичні матеріали та різноманітність, які доводять до наших органів, дозволяють людям адаптуватися до нових джерел продуктів харчування, які раніше не використовували.

Давайте подивимося на неї з іншого боку: підкладка поверхні вашого шлуночка і кишечника, бактеріями «роботи». При їсти, бактеріях та інших мікробах допоможуть вам поломитися і витягувати поживні речовини з їжі, особливо вуглеводи. Більш різноманітними бактеріями ми споживаємо, більш різноманітність наших тіл.

Хоча наші знання власних мікробів сканують, є підставою вважати, що відсутність деяких мікробів і бактерій в організмі може бути пов'язано з здоров'ям, обміном речовин і схильністю до людського алергену. Дослідницькі дослідження в мишей показали, що метаболічні захворювання, такі як ожиріння, пов'язані з різноманіттям і здоровим мікробіотатом, не наш переважний вид «калорій приходять, калорій йдуть».

В даний час існує можливість введення певних мікробів і бактерій в організм людини, які можуть надати певні переваги, активно досліджені, але в момент написання, загальні рекомендації щодо їх використання ще не були встановлені.

Крім того, бактерії відіграли важливу роль у розвитку наукової думки та медицини людини. Бактерії відіграли провідну роль у розвитку поселень Коха 1884, що призвело до загального розуміння, що захворювання викликаються особливою кількістю мікробів.

Дослідники вивчення бактерій випадково виявили пеніцилін, антибіотик, який врятував багато життя. Нещодавно відкрився простий спосіб редагування гениму організмів, які можуть перетворювати ліки.

По суті, ми просто починаємо розуміти, як скористатися нашою когабітацією з цими маленькими друзями. Крім того, незрозуміло, хто є істинним власником Землі: люди або мікроби.

Джерело: hi-news.ru