Физиология бактерий

Бактерии большей частью питаются органическими веществами; среди них встречаются сапрофиты и паразиты. Бактерии растут и размножаются очень быстро. Поэтому они быстро распространяются.

Такие важные для жизнедеятельности организма процессы, как дыхание, хемосинтез, фиксация азота и др., происходят в мембране. Часто формируются выпячивания цитоплазматической мембраны. В мембране осуществляется биосинтез клеточной стенки, а также спорообразование.

Размножение Бактерий

Практически всем видам бактерий присуще множественное равновеликое бинарное поперечное деление, представляющее собой ряд последовательных простых делений каждой клетки за короткий отрезок времени на две идентичные клетки. Включает в себя этапы:

Репликация ДНК

Синтез мембраны в области контакта ДНК с цитоплазмой

Образование поперечной перегородки

Как таковое половое размножение отсутствует, но существуют половые процессы, то есть не происходит увеличение количества клеток.

У бактерий НЕ образуются гаметы, и НЕТ слияния клеток.

Однако самое важное событие полового процесса происходит – это обмен генетическим материалом, что именуется генетической рекомбинацией. При половом процессе часть ДНК бактериальной клетки донора транспортируется в клетку реципиента и замещает аналогичную часть ДНК реципиента под воздействием необходимых ферментов. Новообразованная рекомбинантная ДНК бактерии содержит гены обеих родительских клеток.

Особенностью клеток, образованных при половом размножении, является то, что у них наблюдается разнообразие признаков, благодаря соединению генов разных организмов.

Это является основой эволюционных преобразований и появления новых видов бактерий.

Изучены три способа образования рекомбинантов:

При трансформации бактерия поглощает из окружающей среды свободную ДНК, попавшую туда при разрушении других бактерий (или, в условиях эксперимента, введённую исследователем).

Схема трансформации бактерий

При трансдукции фрагменты ДНК могут также переноситься от бактерии к бактерии вирусами (бактериофагами).

Схема трансдукции бактерий

3. При конъюгации бактерии соединяются друг с другом временными трубчатыми выростами (копуляционными пилями), через которые ДНК переходит из «мужской» клетки в «женскую»

Схема конъюгации бактерий (F-фактор – F-плазмида)

Способы питания бактерий

По способу питания бактерии разделяют на группы:

Гетеротрофы — они не способны синтезировать органическое вещество, а питаются готовым

сапрофиты — бактерии, которые питаются органическими веществами отмерших организмов (молочнокислые бактерии, бактерии гниения);

паразиты — бактерии, которые питаются органическими веществами живых организмов (менингококки, гонококки);

симбионты — тесное сожительство бактерий с живыми организмами, приносящие пользу друг другу (клубеньковые бактерии на корнях бобовых).

Автотрофы — способны синтезировать органические вещества из неорганических

фотобактерии – содержат в своих клетках хлорофилл и способны создавать органические вещества из неорганических, используя световую энергию (в их клетках происходит процесс фотосинтеза), к ним относятся цианобактерии.

хемобактерии – получают энергию от окисления неорганических соединений, например, железобактерии, серобактерии, нитрифицирующие бактерии.

Пережидание неблагоприятных условий

Бактерии нуждаются в пище, влаге, в определённой температуре для поддержания своей жизнедеятельности. При наступлении неблагоприятных для их жизни условий, например при недостатке пищи, влаги или при резком понижении или повышении температуры, протоплазма бактерии сжимается в шарик и покрывается новой прочной оболочкой. Такое состояние бактерий называется cпopoй.

Споры бактерий – тельца, образующиеся внутри некоторых бактерий в определенные стадии их существования или при ухудшении условий окружающей среды. Споры бактерий устойчивы к различным физическим и химическим воздействиям и сохраняются в течение многих лет, не утрачивая свойства прорастать в вегетативную форму, что имеет значение в эпидемиологии ряда заболеваний.

Схема спорообразования бактерий

Прочитайте тему “Значение бактерий в природе и для человека” и переходите к тестированию.

Интернет-энциклопедия по школьным предметам от Maximum Education. Учебник поможет решить домашнее задание, подготовиться к контрольной и вспомнить прошлые темы.

Физиология бактерий